Перевести разы в дб: Перевод dB в «разы» и наоборот

Содержание

децибел-ватт [дБВт] в децибел-вольт [дБВ, тж. dBV] • Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Random converter

Перевести единицы: децибел-ватт [дБВт] в децибел-вольт [дБВ, тж. dBV]

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др.

единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Магнитный поток

Знаете ли вы, что магнитная пленка-визуализатор позволят наблюдать стационарные и медленно изменяющиеся магнитные поля? Подробнее…

Логарифмическая линейка — механический аналоговый компьютер с несколькими логарифмическими шкалами

Введение

Мощность звука ракеты-носителя Сатурн-5 составляет 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL

Логарифмическая шкала и логарифмические единицы часто используется в тех случаях, когда необходимо измерить некоторую величину, изменяющуюся в большом диапазоне. Примерами таких величин являются звуковое давление, магнитуда землетрясений, световой поток, различные частотно-зависимые величины, используемые в музыке (музыкальные интервалы), антенно-фидерных устройствах, электронике и акустике. Логарифмические единицы позволяют выразить отношения величин, изменяющихся в очень большом диапазоне с помощью удобных небольших чисел примерно так, как это делается при экспоненциальной записи чисел, когда любое очень большое или очень малое число может быть представлено в краткой форме в виде мантиссы и порядка. Например, мощность звука, издаваемого при запуске ракеты-носителя Сатурн, составляла 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL. В то же время, мощность звука очень тихого разговора составляет 0,000000001 Вт или 30 дБ SWL (измерена в децибелах относительно мощности звука 10⁻¹² ватт, см. ниже).

Правда, удобные единицы? Но, как оказывается, они удобны далеко не для всех! Можно сказать, что большинство людей, плохо разбирающихся в физике, математике и технике, не понимают логарифмических единиц, таких как децибелы. Некоторые даже считают, что логарифмические величины относятся не к современной цифровой технике, а к тем временам, когда для инженерных расчетов использовали логарифмическую линейку!

Немного истории

Джон Непер. Источник: Википедия

Изобретение логарифмов упростило вычисления, так как они позволили заменить умножение сложением, которое выполняется значительно быстрее, чем умножение. Среди ученых, которые внесли значительный вклад в развитие теории логарифмов, можно отметить шотландского математика, физика и астронома Джона Непера, опубликовавшего в 1619 г. сочинение с описанием натуральных логарифмов, которые значительно упрощали вычисления.

Уильям Отред. Источник: Википедия

Важным инструментом для практического использования логарифмов были таблицы логарифмов. Первая такая таблица была составлена английским математиком Генри Бригсом в 1617 году. Основываясь на работах Джона Непера и других ученых, английский математик и священник англиканской церкви Уильям Отред изобрел логарифмическую линейку, которая использовалась инженерами и учеными (включая и автора этой статьи) в течение последующих 350 лет, пока в середине семидесятых прошлого века ее не заменили карманные калькуляторы.

Определение

Логарифм — операция обратная возведению в степень. Число y является логарифмом числа x по основанию b

y = logb(x)

если соблюдается равенство

by = x

Иными словами, логарифм данного числа — это показатель степени, в которую нужно возвести число, называемое основанием, чтобы получить данное число. Можно сказать проще. Логарифм — это ответ на вопрос «Сколько раз нужно умножить одно число само на себя, чтобы получить другое число». Например, сколько раз нужно умножить число 5 само на себя, чтобы получить 25? Ответом является 2, то есть

52 = 25

По приведенному выше определению

log5(25) = 2

Классификация логарифмических единиц

Логарифмические единицы широко используются в науке, технике и даже в таких ежедневных занятиях, как фотография и музыка. Имеются абсолютные и относительные логарифмические единицы.

С помощью абсолютных логарифмических единиц выражают физические величины, которые сравниваются с определенным фиксированным значением. Например, дБм (децибел милливатт) — это абсолютная логарифмическая единица мощности, в которой мощность сравнивается с 1 мВт. Отметим, что 0 дБм = 1 мВт. Абсолютные единицы прекрасно подходят для описания одиночной величины, а не соотношения двух величин. Абсолютные логарифмические единицы измерения физических величин всегда можно перевести в другие, обычные единицы измерения этих величин. Например, 20 дБм = 100 мВт или 40 дБВ = 100 В.

Цифровой измеритель уровня звука

С другой стороны, относительные логарифмические единицы используются для выражения физической величины в форме отношения или пропорции других физических величин, например, в электронике, где для этого используют децибел (дБ). Логарифмические единицы хорошо подходят для описания, например, коэффициента передачи электронных систем, то есть соотношения между выходным и входным сигналами.

Следует отметить, что все относительные логарифмические единицы являются безразмерными. Децибелы, неперы и другие названия — просто особые наименования, которые используются совместно с безразмерными единицами. Отметим также, что децибел часто используется с различными суффиксами, которые обычно присоединяются к сокращению дБ с помощью дефиса, например дБ-Гц, пробела, как в единице dB SPL, без какого-либо символа между дБ и суффиксом, как в дБм, или заключаются в кавычки, как в единице дБ(м²). Обо всех этих единицах мы поговорим ниже в этой статье.

Следует также отметить, что преобразование логарифмических единиц в обычные единицы часто бывает невозможным. Впрочем, это бывает только в тех случаях, когда говорят об отношениях. Например, коэффициент передачи усилителя по напряжению 20 дБ можно преобразовать только в «разы», то есть в безразмерную величину — он будет равным 10. В то же время, измеренное в децибелах звуковое давление можно перевести в паскали, так как звуковое давление измеряется в абсолютных логарифмических единицах, то есть, относительно опорного значения. Отметим, что коэффициент передачи в децибелах — тоже безразмерная величина, хотя и имеет название. Полная путаница получается! Но мы попробуем разобраться.

Логарифмические единицы измерения амплитуды и мощности

Мощность. Известно, что мощность пропорциональна квадрату амплитуды. Например, электрическая мощность, определяемая выражением P = U²/R. То есть, изменение амплитуды в 10 раз сопровождается изменением мощности в 100 раз. Соотношение двух величин мощности в децибелах определяется выражением

10 log10(P₁/P₂) dB

Амплитуда. В связи с тем, что мощность пропорциональна квадрату амплитуды, соотношение двух величин амплитуды в децибелах описывается выражением

20 log10(P₁/P₂) dB.

Примеры относительных логарифмических величин и единиц

  • Общие единицы
    • дБ (децибел) — логарифмическая безразмерная единица, используемая для выражения отношения двух произвольных значений одной и той же физической величины. Например, в электронике децибелы используются для описания усиления сигнала в усилителях или ослабления сигнала в кабелях. Децибел численно равен десятичному логарифму отношения двух физических величин, умноженному на десять для отношения мощностей и умноженному на 20 для отношения амплитуд.
    • Б (бел) — редко используемая логарифмическая безразмерная единица измерения отношения двух одноименных физических величин, равная 10 децибелам.
    • Н (непер) — безразмерная логарифмическая единица измерения отношения двух значений одноименной физической величины. В отличие от децибела, непер определяется как натуральный логарифм для выражения различия между двумя величинами x₁ и x₂ по формуле:

      R = ln(x₁/x₂) = ln(x₁) – ln(x₂)

      Преобразовать Н, Б и дБ можно на странице «Конвертер звука».

  • Музыка, акустика и электроника
    • Декада — относительная единица измерения интервала между двумя величинами, отношение которых равно 10. Измеряется декада с использованием логарифмической шкалы. Декаду часто используют в качестве единицы частотного интервала, например, если нужно описать отношение двух частот в музыке или электронике. Примерами являются отношения частот или частотные диапазоны. Отношение D двух частот f₁ и f₂ в декадах определяется как

      D = log10(f₂/f₁)

      Примеры: диапазон частот от 100 Гц до 10 000 Гц занимает log₁₀(10 000/100) = 2 декады. Выражение «на декаду» в электронике обычно означает «при увеличении частоты в 10 раз».

    • Интервал в одну октаву

    • Октава — относительная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. Октава также используется в других областях науки и техники для выражения частотного интервала или если одной из рассматриваемых физических величин является частота. Примерами таких областей является оптика, акустика, радиоэлектроника и связь. Одна октава определяется как интервал между двумя частотами, отношение которых равно двум. Октаву можно определить по формуле
    • n = log₂ (f₂/f₁).

      Например, интервал между двумя частотами 20 и 40 Гц или 25 и 50 Гц равен одной октаве.

    • mO (миллиоктава) — безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов, определяемая как 1/1000 октавы. Интервал n в миллиоктавах между двумя частотами f₁ и f₂ определяется по формуле
    • n = 1000 log₂(f₂/f₁)

    • Цент — относительная безразмерная логарифмическая единица для измерения музыкальных интервалов, то есть, отношения двух частот. По определению, в каждом полутоне разделенного на 12 полутонов равномерного темперированного строя содержится 100 центов. Таким образом, интервал в n центов между двумя частотами f₁ и f₂ двух нот можно рассчитать как

      n = 1200 ∙ log₂ (f₂/f₁) ≈ 3986 log10(f₂/f₁)

      Иными словами, один цент — это 1/100 полутона в равномерно темперированном строе, то есть, интервала между двумя соседними клавишами фортепиано. Отметим, что цент, определенный для равномерно темперированного строя, можно использовать для измерения интервалов в любом музыкальном строе, например, в натуральном строе.

      Пример: если одна частота равна 440 Гц (нота ля первой октавы, A4 в научной нотации), то вторая частота на 200 центов выше будет 440 ∙ 2200/1200 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (нота си первой октавы или B4 (h5) в научной нотации). Отметим, что все музыкальные интервалы, например, малая секунда, большая секунда, малая терция и т.п. является логарифмическими величинами.

    • Centitone — относительная логарифмическая безразмерная единица измерения музыкальных интервалов. По определению это музыкальный интервал, равный двум центам, то есть, 22/1200 or 21/600. Следовательно, интервал в n centitones между двумя частотами f1 и f2 двух нот можно рассчитать как

      n = 600 ∙ log₂(f₂/f₁) ≈ 1993 log10(f₂/f₁)

      Пример: если одна частота равна 440 Гц (нота ля первой октавы, A4 в научной нотации), то вторая частота на 100 центов выше будет 440 ∙ 2200/1200 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (нота си первой октавы или B4 (h5) в научной нотации). Тон в равномерно темперированном строе равен 100 centitones. Похоже, что эта единица в русском языке не используется, поэтому и слова соответствующего нет. Пусть музыканты меня поправят.

    • Савар — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. По определению один савар равен 1/1000 декады. Интервал в s саваров между двумя частотами f₁ и f₂ двух нот можно рассчитать как

    s = 1000 ∙ log10(f₂/f₁)

  • Антенная техника. Логарифмическая шкала используется во многих относительных безразмерных единицах для измерения различных физических величин в антенной технике. В таких единицах измерения измеряемый параметр обычно сравниваются с соответствующим параметром стандартного типа антенны.
    • дБи или dBi (изотропный децибел, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности (графического представления направленности излучения антенны) в децибелах по отношению к усилению изотропной антенны, которая излучает одинаково во всех направлениях.
    • Максимальный коэффициент усиления антенны этого маршрутизатора Linksys равен 2,91 дБи на частоте 2,4 ГГц.

    • дБд или dBd (децибел относительно диполя, то есть полуволнового вибратора, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности в децибелах по отношению к коэффициенту усиления полуволнового вибратора. Поскольку коэффициент усиления полуволнового вибратора равен 2,15 дБи, КУдБи = КУдБд + 2,15, где КУ — коэффициент усиления антенны. Единица дБд также используется для измерения коэффициента направленного действия антенны (КНД).
    • дБиК или dBiC (децибел изотропный круговой, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности в децибелах по отношению к коэффициенту усиления изотропного излучателя с круговой поляризацией. Между дБиК и дБи нет фиксированного соотношения, так как оно зависит от приемной антенны и поляризации сигнала.
    • dBq (децибел четвертьволновый, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности в децибелах по отношению к коэффициенту усиления четвертьволновой гибкой штыревой антенны. Используется редко, в основном в англоязычных маркетинговых материалах. 0 dBq = –0,85 дБи.
    • дБ(м²) или dBsm (децибел квадратный метр, отношение по мощности) — относительная безразмерная логарифмическая величина, характеризующая эффективную площадь антенны относительно 1 кв. м.
    • дБм⁻¹, дБ(м⁻¹), dBm⁻¹, или dB(m⁻¹) (децибел относительно обратного метра, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент калибровки антенны (антенный фактор).
  • Связь и передача данных
    • дБн или dBc (децибел несущая, отношение по мощности) — безразмерная мощность радиосигнала (уровень излучения) по отношению к уровню излучения на частоте несущей, выраженная в децибелах. Определяется как SдБн = 10 log₁₀(Pнесущей/Pмодуляции). Если величина дБн положительная, то мощность модулированного сигнала больше, чем мощность немодулированной несущей. Если же величина дБн отрицательная, то мощность модулированного сигнала меньше мощности немодулированной несущей.
  • Электронная аппаратура звуковоспроизведения и звукозаписи
    • dBFS (децибел относительно полной шкалы, отношение по амплитуде, англ. full scale — полная шкала) — амплитуда сигнала в децибелах относительно максимально возможного напряжения для данной цифровой системы, при котором еще не будет искажений. Если напряжение превышает этот уровень, сигнал обрезается, то есть возникает так называемый клиппинг, при котором верхушки синусоиды обрезаются. Эти величины всегда отрицательные или равны нулю (максимально допустимый уровень). Данная единица появилась в конце семидесятых годов прошлого века.
    • dBov или dBO (децибел перегрузки, отношение по амплитуде) — амплитуда сигнала (обычно это аудиосигнал) в децибелах относительно максимума, при котором аналоговое или цифровое устройство еще способно воспроизводить сигнал без искажений в виде клиппинга.
    • Взвешивающий псофометрический фильтр типа С, упомянутый в описании единицы dBrnC, применяется для измерения отношения сигнал/шум. Метод был разработан в Северной Америке много лет назад для оценки характеристик телефонных линий связи

    • dBrnC (децибел контрольный шум, псофометрический фильтр типа С, от англ. decibel reference noise, C-message weighting, соотношение по амплитуде) — уровень аудиосигнала в децибелах, обычно в телефонной линии, показывающий насколько он превышает опорный уровень шума, измеряемый с использованием псофометрического взвешивающего фильтра типа С. Данный фильтр используется, в основном, в Северной Америке, а в европейских странах обычно используют другой метод оценки шума. Взвешивающий фильтр используется в связи с тем, что шум содержит различные нерегулярные составляющие в широком диапазоне частот, причем в телефонной линии шум максимально мешает приему только в диапазоне частот голоса. Фильтр помогает правильно измерить влияние шума на качество приема речевого сигнала.
    • dBrnC0 (децибел контрольный шум 90 дБм, псофометрический фильтр типа С, откорректированный относительно точки с нулевым уровнем передачи) (от англ. decibel reference noise 90 dBm, C-message weighting, corrected to the point of zero transmission level). Точка измерения относительного уровня мощности (TLP — transmission level point) — это произвольно выбираемая в схеме связного оборудования точка, в которой может быть измерен сигнал и для которой задана номинальная мощность тестового сигнала. Точка уровня передачи 0 TLP или 0 дБм — это такая точка в системе, в которой номинальная мощность тестового сигнала равна 0 дБм или 1 мВт на стандартной испытательной частоте 1004 Гц.
    • dBTP (децибел реальных пиковых значений, амплитудное соотношение, от англ. decibel true peak) — максимально допустимый уровень истинных пиков — пиковая амплитуда сигнала в децибелах относительно максимума для данного устройства, при превышении которого сигнал обрезается (клиппинг). Значения всегда отрицательные или нулевые (полная шкала).
  • Другие единицы и величины
    • Порядок величины — шкала соотношений между двумя величинами, обычно записываемых в виде степеней 10. Например, числа 35 и 53 принадлежат к одному порядку величины, равному 1. Другим примером использования порядка в обычной речи является фраза «У нее шестизначный доход», то есть доход в определенной валюте выражается числами с шестью знаками. В этом случае порядок величины равен 5. Иными словами, порядок величины — это приблизительное положение этой величины на логарифмической шкале. Фраза «Диаметр Юпитера на порядок больше диаметра Земли» — еще один пример использования порядка величины в разговорном языке. Фраза означает, что диаметр Юпитера приблизительно в 10 раз (точно в 11,209 раз) больше диаметра Земли. То есть, в разговорном языке «на порядок больше» означает «примерно в 10 раз больше, а «на два порядка меньше» означает «примерно в 100 раз меньше».
    • В этой чашке кофе pH = 4.8

    • pH — водородный показатель, то есть относительная логарифмическая мера концентрации ионов водорода в водном растворе. Шкала pH используется для указания кислотности или щелочности водных растворов. По определению, pH = – log₁₀(aH+) = log₁₀(1/aH+), где aH+ — активность водородных ионов в растворе. Например, у лимонного сока pH = 2,2, а у дистиллированной воды pH = 7.0. У основных растворов pH > 7.
    • Относительное отверстие N в оптике и фотографии — мера светопропускания объектива. Это относительная логарифмическая единица, определяемая как отношение фокусного расстояния объектива f к диаметру его входного зрачка D N = f/D. Во всех фотографических объективах имеется диафрагма, предназначенная для изменения относительного отверстия. Шкала регулировки диафрагмы на фотообъективах с ручной регулировкой традиционно градуируется в дискретных числах диафрагмы. При изменении диафрагмы на одно деление в объективах с ручной регулировкой количество света, которое попадает в камеру, изменяется вдвое. В современных объективах используют стандартную шкалу диафрагм (f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/45, f/64, f/90, f/128 и так далее). Отношение между соседними числами в этой последовательности равно приблизительно √2 (квадратному корню из двух или 1,414). Если D1 и D2 — два относительных отверстия, не находящиеся рядом на шкале, то соотношение между ними определяется формулой

      D₂ = (√2)ⁿ ∙ D₁

      Или

      На этом объективе «рыбий глаз» с ручной регулировкой установлена диафрагма 5,6

      (√2)ⁿ = D₂/D₁

      Или по определению логарифма,

      log(√2) (D₂/D₁) = n

      Определим, например, насколько более светосильным является объектив с относительным отверстием f/1,4 по сравнению с объективом, у которого относительное отверстие равно f/5,6. Если посмотреть на последовательность чисел шкалы диафрагм, то мы видим, что между f/1,4 и f/5,6 четыре деления. Проверим этот вывод по приведенной выше формуле: (√2)⁴ ∙ 1,4 = 4 ∙ 1,4 = 5,6. Как видно, значения диафрагм располагаются на логарифмической шкале!

      Подробнее об экспозиции, относительном отверстии и других параметрах, используемых при фотосъемке

    • Существует множество других относительных логарифмических единиц, таких как оптическое поглощение в химии и физике, видимая звездная величина небесного тела в астрономии, соотношение между интенсивностью ощущения и интенсивностью раздражителя в психофизиологии и многие другие.

Примеры абсолютных логарифмических единиц и величин в децибелах с суффиксами и опорными уровнями

  • Мощность, уровень сигнала (абсолютные)
    • дБм, дБмВт или dBm (децибел милливатт, отношение по мощности) — абсолютная мощность в децибелах относительно опорного уровня мощности в 1 мВт. Мощность в дБм = 10log₁₀(PВЫХ/1мВт) где PВЫХ — мощность, измеренная в милливаттах. Мощность, выделяемая в нагрузке, зависит от приложенного напряжения и импеданса нагрузки.
    • Wi-Fi передатчик этого маршрутизатора Linksys обеспечивает максимальную мощность 19,98 дБм на частоте 2,4 ГГц и 22,96 дБм на частоте 5 ГГц.

    • дБВт или dBW (децибел ватт, отношение по мощности) — абсолютная единица мощности с опорным уровнем 1 Вт. Например, мощность передатчика, измеренная в децибелах, равна +40 дБВт, что составляет 10 кВт.
    • Электрический ток (абсолютный)
    • дБмкА, дБ(мкА), dBμA или dB(μA) (децибел микроампер, амплитудное соотношение) — абсолютная величина тока с опорным уровнем 1 мкА.
  • Напряжение (абсолютное)
    • dBu или dBv (децибел относительно опорного напряжения 0,775 В, амплитудное соотношение) — абсолютное среднеквадратичное значение напряжения в децибелах относительно опорного напряжения 0,775 В, соответствующего мощности 0 дБм или 1 мВт на нагрузке 600 Ом (600 Ом ∙ 0,001 Вт)
      1/2
      = (0.6) 1/2 ≈ 0,775 В ≈ –2,218 dBV.
    • дБВ, dBV или dB(VRMS) (децибел вольт, амплитудное соотношение) — абсолютное напряжение в децибелах относительно 1 В, от импеданса не зависит.
    • Чувствительность этого микрофона Shure PG48 составляет -53,5 дБВ/Па или 2,10 мВ/Па (1 Па = 94 дБ SPL)

    • дБмВ, dBmV или dB(mVRMS) (децибел милливольт, амплитудное соотношение) — абсолютное напряжение в децибелах относительно 1 мВ, используется для измерения сигналов в радиочастотных и низкочастотных кабелях. То есть, dBmV = 20log₁₀(V
      ВЫХ
      /1мВ) где VВЫХ выражено в мВ. Выражение показывает, что dBmV не зависит от импеданса. Поскольку это соотношение двух напряжений, можно измерять как пиковое, так и среднеквадратичное значение. Главное, чтобы единицы измерения были одинаковыми. Опорное напряжение 1 мВ.
    • дБмкВ, dBμV или dBuV (децибел микровольт, амплитудное соотношение) — абсолютное напряжение в децибелах относительно 1 мкВ, используется для измерения сигналов в радиочастотных и низкочастотных кабелях. То есть, дБмкВ = 20log₁₀(VВЫХ/1мкВ) где VВЫХ выражено в мкВ. Выражение показывает, что дБмкВ не зависит от импеданса. Поскольку это соотношение двух напряжений, можно измерять как пиковое, так и среднеквадратичное значение. Главное, чтобы единицы измерения были одинаковыми. Опорное напряжение 1 мкВ.
  • Электрическое сопротивление (абсолютное)
    • дБОм, dBohm или dBΩ (децибел ом, амплитудное соотношение) — абсолютное сопротивление в децибелах относительно 1 Ом. Эта единица измерения удобна, если рассматривают большой диапазон сопротивлений. Например, 0 dBΩ = 1 Ω, 6 dBΩ = 2 Ω, 10 dBΩ = 3,16 Ω, 20 dBΩ = 10 Ω, 40 dBΩ = 100 Ω, 100 dBΩ = 100 000 Ω, 160 dBΩ = 100 000 000 Ω и так далее.
  • Акустика (абсолютный уровень звука, звуковое давление или интенсивность звука)
    • dB SPL (децибел, уровень звукового давления, амплитудное соотношение) — амплитуда звукового давления относительно опорного значения 20 мкПа, соответствующего порогу слышимости здорового молодого человека. В этих единицах выражается громкость звука, например, болевой порог уровня звука составляет 120–140 dB SPL. SPL — от англ. sound pressure level — уровень звукового давления. Отметим, что очень часто суффикс SPL опускают и говорят о громкости звука просто в децибелах (дБ). Тем не менее, это абсолютная единица и ее всегда можно перевести в паскали или иные единицы звукового давления.
    • dB SIL (децибел, интенсивность звука, соотношение по мощности) — абсолютная логарифмическая единица интенсивности звука относительно порога слышимости человека в воздухе 10⁻¹² Вт/м². SIL — от англ. sound intensity level — уровень интенсивности звука.
    • dB SWL (децибел, уровень мощности звука, отношение по мощности) — логарифмическая единица абсолютного уровня мощности звука, измеренного относительно опорной мощности 10⁻¹² Вт или 1 пВт.
    • Большинство профессиональных наушников могут создавать звуковое давление, превышающее 85 dB(A), которое является максимально допустимым, если звук воздействует на человека в течение всего рабочего дня.

    • dBA или dB(A) (децибел, с весовым фильтром типа А, амплитудное соотношение) — уровень звукового давления, измеренный со взвешивающим фильтром типа А относительно звукового давления 20 мкПа, что соответствует порогу слышимости. Существуют различные взвешивающие фильтры, используемые в различных диапазонах частоты и громкости. Фильтр типа А предназначен для измерения относительно тихих звуков, причем они должны быть синусоидальной формы без искажений. Фильтры B и C рассчитаны на измерение более громких звуков, а фильтр типа D рассчитан на измерение сильного шума авиационных двигателей.
    • dBB или dB(B) (децибел, с весовым фильтром типа B, амплитудное соотношение) — уровень звукового давления, измеренный со взвешивающим фильтром типа B относительно звукового давления 20 мкПа, что соответствует порогу слышимости.
    • dBC или dB(C) (децибел, с весовым фильтром типа C, амплитудное соотношение) — уровень звукового давления, измеренный со взвешивающим фильтром типа B относительно звукового давления 20 мкПа, что соответствует порогу слышимости человека.
    • dB HL (децибел, пороговый уровень слуха, амплитудное соотношение) — абсолютное звуковое давление в децибелах, измеренное относительно порога слуха 20 мкПа. Используется при проверке слуха. В данном случае 0 dB HL означает очень тихий звук, а 90–110 dB HL — очень громкий звук.

      Обратите внимание на то, что единицы dB HL и dB SPL похожи по определению. Однако это разные единицы. С помощью dB SPL измеряется звуковое давление без учета особенностей слуха человека. С помощью dB HL измеряется звуковое давление при прослушивании чистого тона на разных частотах с учетом особенностей восприятия их человеческим ухом. Эти частоты для разных уровней dB HL и dB SPL приводятся в аудиометрических таблицах.

  • Радиолокация. Абсолютные значения по логарифмической шкале используются для измерения радиолокационной отражаемости по сравнению с какой-либо опорной величиной.
    • dBZ или dB(Z) (амплитудное соотношение) — абсолютный коэффициент радиолокационной отражаемости в децибелах относительно минимального облака Z = 1 мм⁶•м⁻³. 1 dBZ = 10 log (z/1 мм⁶ м³). Эта единица показывает количество капель в единице объема и используется метеорологическими радиолокационными станциями (метео-РЛС). Информация, полученная при измерениях в сочетании с другими данными, в частности, результатами анализа поляризации и допплеровского сдвига, позволяют оценить что происходит в атмосфере: идет ли дождь, снег, град, или летит стая насекомых или птиц. Например, 30 dBZ соответствует слабому дождю, а 40 dBZ — умеренному дождю.
    • dBη (амплитудное соотношение) — абсолютный фактор радиолокационной отражаемости объектов в децибелах относительно 1 см²/км³. Эта величина удобна, если нужно измерить радиолокационную отражаемость летающих биологических объектов, таких как птицы, летучие мыши. Метео-РЛС часто используются для наблюдения за подобными биологическими объектами.
    • дБ(м²), dBsm или dB(m²) (децибел квадратный метр, амплитудное соотношение) — абсолютная единица измерения эффективной площади рассеяния цели (ЭПР, англ. radar cross-section, RCS) по отношению к квадратному метру. Насекомые и слабо отражающие цели имеют отрицательную эффективную площадь рассеяния, в то время как большие пассажирские самолеты — положительную.
  • Связь и передача данных. Абсолютные логарифмические единицы используются для измерения различных параметров, связанных с частотой, амплитудой и мощностью передаваемых и принимаемых сигналов. Все абсолютные значения в децибелах можно преобразовать в обычные единицы, соответствующие измеряемой величине. Например, уровень мощности шумов в dBrn можно преобразовать непосредственно в милливатты.
    • дБГц, dBHz, dB-Hz или dB(Hz) (децибел герц, соотношение по амплитуде) — абсолютная единица измерения ширины полосы пропускания в децибелах относительно 1 Гц. Например, 20 дБГц соответствует полосе 100 Гц, а 60 дБГц соответствует полосе 1 МГц. Эта единица обычно используется для оценки общих потерь в каналах связи. Также единица используется для измерения отношения мощности цифрового сигнала на входе приемника к плотности мощности шума (C/N₀). Здесь плотность мощности шума N₀ измеряется в дБГц.
    • dBrn или dB(rn) (децибел опорный шум, отношение по мощности, от англ. reference noise) — абсолютная логарифмическая величина для измерения взвешенного шума относительно мощности в 1 пиковатт. В скобках обычно указывается использование различных взвешивающих фильтров или частотного диапазона. Эта единица удобнее, чем dBm для измерения шума, так как мощность шума обычно значительно меньше, чем 1 мВт. 0 dBrn = –90 dBm. Преобразование dBrn в dBm: dBrn = dBm + 90 dB.
  • Другие абсолютные логарифмические единицы. Таких единиц много в разных отраслях науки и техники и здесь мы приведем лишь несколько примеров.
    • Шкала магнитуды землетрясений Рихтера содержит условные логарифмические единицы (используется десятичный логарифм), используемые для оценки силы землетрясения. Согласно этой шкале магнитуда землетрясения определяется как десятичный логарифм отношения амплитуды сейсмических волн к произвольно выбранной очень малой амплитуде, которая представляет магнитуду 0. Каждый шаг шкалы Рихтера соответствует увеличению амплитуды колебаний в 10 раз.
    • dBr (децибел относительно опорного уровня, соотношение по амплитуде или по мощности, задается явным образом) — логарифмическая абсолютная единица измерения какой-либо физической величины, задаваемой в контексте.
    • dBSVL — колебательная скорость частиц в децибелах относительно опорного уровня 5∙10⁻⁸ м/с. Название происходит от англ. sound velocity level — уровень скорости звука. Колебательная скорость частиц среды иначе называется акустической скоростью и определяет скорость, с которой движутся частицы среды при их колебаниях относительно положения равновесия. Опорная величина 5∙10⁻⁸ м/с соответствует колебательной скорости частиц для звука в воздухе.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

On line Конвертер значений искажений Reference Audio Analyzer



On line Конвертер значений искажений Reference Audio Analyzer 


Distortion dB %


Конвертер позволяет перевести числовое значение уровня гармонических или интермодуляционных искажений из процентов в децибелы и наоборот. 

Последние протестированные продукты



Комментарии

Нет комментариев к этой странице

Личный кабинет


Новости и обзоры

Отчеты измерений


On-line сервисы

Тестирование On-Line


RAA

Выставки в демонстрационном зале



Reference Audio Analyzer является исследовательской лабораторией по измерению аудиопродуктов с программно-аппаратным комплексом собственной разработки. На нашем сайте выложено 1906 подробных отчетов измерений различных продуктов: наушников, плееров, усилителей, звуковых карт и прочих устройств. Дополнительно есть сервисы для сравнения и автоматического подбора наиболее подходящих между собой продуктов по измеренным характеристикам.

Таблица перевода дБм в мВт

Стандартная единица измерения мощности — Ватт (Вт), а также его кратные и дольные единицы, в том числе милливатты (мВт). Однако для расчета мощности сотового сигнала обычно используется абсолютная логарифмическая единица — децибел-милливатт (дБм).

Чтобы быстро пересчитать дБм в мВт (или мВт в дБм), вы можете воспользоваться нижеприведенным калькулятором. Для наиболее ходовых значений мы составили отдельную таблицу. Если же вы хотите узнать, что такое децибел-милливатты, во второй части статьи приведена теоретическая справка!

Таблица для перевода дБм в мВт / мВт в дБм

дБм

Вт

дБм

Вт

дБм

Вт

0

1,0 мВт

16

40 мВт

32

1,6 Вт

1

1,3 мВт

17

50 мВт

33

2,0 Вт

2

1,6 мВт

18

63 мВт

34

2,5 Вт

3

2,0 мВт

19

79 мВт

35

3,2 Вт

4

2,5 мВт

20

100 мВт

36

4,0 Вт

5

3,2 мВт

21

126 мВт

37

5,0 Вт

6

4 мВт

22

158 мВт

38

6,3 Вт

7

5 мВт

23

200 мВт

39

8,0 Вт

8

6 мВт

24

250 мВт

40

10 Вт

9

8 мВт

25

316 мВт

41

13 Вт

10

10 мВт

26

398 мВт

42

16 Вт

11

13 мВт

27

500 мВт

43

20 Вт

12

16 мВт

28

630 мВт

44

25 Вт

13

20 мВт

29

800 мВт

45

32 Вт

14

25 мВт

30

1,0 Вт

46

40 Вт

15

32 мВт

31

1,3 Вт

47

50 Вт

Что такое децибелы и для чего они используются?

Децибел (дБ, dB) — это логарифмическая единица, которая широко применяется в физике для выражения отношений величин. Децибелы показывают, во сколько раз одно значение больше (или меньше) другого. Вместо того, чтобы считать в «разах», считают в децибелах — это удобнее.

В основе децибела лежит десятичный логарифм. Рост значения на 3 дБ означает увеличение в 2 раза, что делает запись в децибелах простой и наглядной для сравнения. Децибелы можно складывать и вычитать, а их численное выражение всегда компактнее, чем полная запись «в разах». Например, коэффициент усиления 65 дБ = 3 160 000 раз, а усиление 80 дБ = 100 000 000 раз.

Перевод «раз» в децибелы для энергетических величин (в том числе мощности) осуществляется по формуле:

10log10(P1/P2) = дБ,

где P1 и P2 — сравниваемые значения.

Чтобы перевести децибелы в разы, достаточно воспользоваться формулой:

10(n / 10) = m,

где n — значение в децибелах, m — отношение в «разах».

Из этого следует, что сам по себе децибел — единица относительная (безразмерная), с ее помощью можно сравнить совершенно любые величины. При этом значение в децибелах может быть как положительным (увеличение в разы), так и отрицательным (уменьшение в разы).

Эта особенность децибелов используется, чтобы в компактной форме выражать большие или малые значения мощности и других величин. Для этого их сравнивают с определенным эталонным значением («нулевым уровнем»).

Что такое децибел-милливатт (дБм)? Зачем нужны дБм?

Приняв за «нулевой уровень» эталонное значение и сравнивая с ним конкретное значение, можно существенно упростить запись и оперировать небольшими, удобными для восприятия числами.

Чаще всего подобная запись используется для единиц мощности — милливаттов. Взяв за опорный уровень значение 1 мВт, получаем новую единицу — децибел-милливатт (дБм).

дБм (dBm) указывает, во сколько раз данное значение мощности больше (или меньше) мощности 1 мВт. Значение в децибел-милливаттах может быть как положительным (при мощности >1 дБ), так и отрицательным (при мощности <1 дБ).

0 дБм = 1 мВт

10log10(мВт) = дБм

10(дБм / 10) = мВт

На первый взгляд использование децибел-милливаттов может показаться излишне сложным, однако на практике применение этой единицы упрощает работу с большими и малыми значениями. Децибел-милливаты и децибелы можно складывать и вычитать, выполняя простые арифметические операции, а запись и численные выражения занимают намного меньше места и времени.

Приведем простой пример. Допустим, исходный сигнал мощностью 17 дБм при распространении в свободном пространстве «затух» на 80 дБ. Тогда:

20 дБм − 80 дБ = -60 дБм

Для классической записи в «разах» подобная запись выглядела бы следующим образом:

100 мВт / 100 000 000 раз = 0,000001 мВт

Очевидно, запись в относительных единицах гораздо удобнее и практичнее, чем полная запись в «разах».

Другие логарифмические единицы: дБи, дБн

Помимо дБм, применяются и другие аналогичные единицы:

  • дБи (dBi) — изотропный децибел. Единица выражает коэффициент усиления измеряемой антенны по сравнению с идеальной изотропной антенной, излучающей энергию равномерно во всех направлениях. Коэффициент усиления изотропной антенны принят за 0 дБи.
  • дБик (dBic) — децибел по отношению к изотропной антенне с круговой поляризацией. Используется для измерения коэффициента усиления антенн с круговой поляризацией (например, GPS/ГЛОНАСС).
  • дБн (dBc) — децибел относительно несущей. При помощи этой единицы измеряется мощность шумов, интермодуляционных искажений и прочих помех (по сравнению с мощностью несущего сигнала).

Как измерить мощность сигнала в дБм?

Для точного определения мощности ВЧ-сигнала используются специальные приборы — измерители мощности. К сожалению, высокая цена ограничивает сферу применения этих устройств крупными предприятиями и научными организациями. Для решения бытовых задач существуют гораздо более доступные решения. Например, узнать уровень сотового сигнала оператора в дБм можно при помощи недорогого набора для настройки 4G-антенны!

 

Виброускорение, виброскорость и виброперемещение. В чём измеряют вибрацию?

В чём измеряют вибрацию?

Для количественного описания вибрации вращающегося оборудования и в диагностических целях используют виброускорение, виброскорость и виброперемещение.

Виброускорение

Виброускорение – это значение вибрации, прямо связанное с силой, вызвавшей вибрацию. Виброускорение характеризует то силовое динамическое взаимодействие элементов внутри агрегата, которое вызвало данную вибрацию. Обычно отображается амплитудой (Пик, Peak) — максимальное по модулю значение ускорения в сигнале. Применение виброускорения теоретически идеально, т. к. пъезодатчик (акселерометр) измеряет именно ускорение и его не нужно специально преобразовывать. Недостатком является то, что для него нет практических разработок по нормам и пороговым уровням, нет общепринятого физического и спектрального толкования особенностей проявления виброускорения.((AdB-120)/20)

Например, 140 дБ = уровень 10 м/с2 = 1 G

Виброскорость

Виброскорость – это скорость перемещения контролируемой точки оборудования во время её прецессии вдоль оси измерения.

В практике измеряется обычно не максимальное значение виброскорости, а ее среднеквадратичное значение, СКЗ (RMS). Физическая суть параметра СКЗ виброскорости состоит в равенстве энергетического воздействия на опоры машины реального вибросигнала и фиктивного постоянного, численно равного по величине СКЗ. Использование значения СКЗ обусловлено ещё и тем, что раньше измерения вибрации велись стрелочными приборами, а они все по принципу действия являются интегрирующими, и показывают именно среднеквадратичное значение переменного сигнала.

Из двух широко применяемых на практике представлений вибросигналов (виброскорость и виброперемещение) предпочтительнее использование виброскорости, так как это параметр, сразу учитывающий и перемещение контролируемой точки и энергетическое воздействие на опоры от сил, вызвавших вибрацию. Информативность виброперемещения может сравниться с информативностью виброскорости только при условии, когда дополнительно, кроме размаха колебаний, будут учтены частоты, как всего колебания, так и его отдельных составляющих. На практике сделать это весьма проблематично.

Для измерения СКЗ виброскорости используются самые простые приборы – виброметры. В более сложных приборах (виброанализаторах) также всегда присутствует режим виброметра.

Виброскорость измеряется в:

  • миллиметрах на секунду [мм/сек]
  • дюймов в секунду [in/s]: 1 in/s = 25,4 мм/сек
  • децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то, согласно ГОСТ 25275-82, берётся значение 5 * 10-5 мм/сек (По международному стандарту ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009 за 0 dB берётся 10-6 мм/сек)

Как перевести виброскорость в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 5 * 10-5 мм/сек:

VdB = 20 * lg10(V) + 86

VdB – виброскорость в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

V – виброскорость в мм/с

86 дБ – уровень 1 мм/с

Ниже приведены значечения виброскорости в дБ для стандартного ряда норм вибрации. Видно, что разница между соседними значениями – 4 дБ. Это соответствует разнице в 1,58 раза.

мм/с дБ
45 119
28 115
18 111
11,2 107
7,1 103
4,5 99
2,8 95
1,8 91
1,12 87
0,71 83

Виброперемещение

Виброперемещение (вибросмещение, смещение) показывает максимальные границы перемещения контролируемой точки в процессе вибрации. Обычно отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик, Peak to peak). Виброперемещение – это растояние между крайними точками перемещения элемента вращающегося оборудования вдоль оси измерения.

Виброперемещение измеряется в линейных единицах:

  • в микрометрах [мкм]
  • в миллиметрах [мм]: 1 мм = 1000 мкм
  • в милсах, миллидюймах [mils]: 1000 mils = 1 дюйм, 1 mil = 25,4 мкм, 1000 mils = 25,4 мм

Видео от Сергея Бойкина

Автор: Андрей Щекалев

Не хватает информации ?

Напишите мне свой вопрос, я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

Мощность звука

Статья с сайта журнала «Автозвук»

…на самом же деле у нас есть основания полагать, что нет в головах публики большей сумятицы, чем связанная с простым и вкусным словом «мощность».

Мощность, кто это?

«У меня колонки мощностью 200 Вт, а магнитола 4 х 50. Будут ли они играть вместе?» Да будут, будут, не волнуйтесь вы так. Но ещё лучше будет, если всё же разобраться, что понимается и под мощностью, и под ваттами. «Мощность», по школьному определению — работа, произведенная за единицу времени, для наших целей определение почти бесполезное. Нам удобнее по-другому, пусть и непривычно: мощность — это количество энергии, преобразованной в нужную нам форму в ту же самую единицу времени. Речь всегда идёт о преобразовании, энергия никуда не девается, такая уж у неё привычка. Усилитель (пусть в магнитоле) получает готовую к употреблению электрическую энергию в форме постоянного тока от бортовой сети автомобиля и преобразует её в электрическую, но в форме переменного тока, изображающего звуковой сигнал. Всю? Нет, примерно половину, остальное идёт в тепло, отдаваемое воздуху небольшими радиаторами сзади на магнитоле или большими, «по всему телу» у отдельного, внешнего усилителя.

Динамик (пусть и притворившийся «колонкой») получает электрическую энергию в форме переменного тока и преобразует её в механическую, теперь уже в форме долгожданных звуковых колебаний. Всю? Да как сказать… Не совсем. Коэффициент полезного действия динамика (раз уж пошли по школьному пути: отношение произведенной звуковой мощности к полученной электрической) практически никогда не превышает 0,5%. Куда деваются остальные 99,5%? А туда же, в тепло, вообще, любое устройство, созданное человеческим разумом (а равно и волей всевышнего) производит тепло плюс ещё что-нибудь. С точки зрения преобразования энергии динамик на 99 процентов с копейками идентичен паяльнику. А в оставшейся половине процента — всё: и басы, и верха, и детальность, и гениальные музыканты. Обидно? Да, но ничего лучше как-то не придумали.

И вот она, главная разница между мощностью усилителя и мощностью динамика: усилитель её, можно считать, производит. А динамик — потребляет, не производя в обмен, как мы только что выяснили, почти ничего.

И когда мы говорим о мощности усилителя, то речь идёт о том, что ОН ДАЁТ. А когда о мощности динамика — то о том, что ОН БЕРЁТ. А сколько один даёт и сколько другой берёт? В порядке поступления:

Сколько мощности даёт усилитель?

Вот усилитель. Пусть тот, что в магнитоле, пока наплевать, потом почувствуете разницу. Какая у него мощность? Да какая угодно, всё зависит от того, какой уровень сигнала на входе, грубо говоря — в каком положении регулятор громкости. Мощность на выходе может оказаться 1 Вт, может — 10, может — 50, может… Подождите, должен же быть предел. Разумеется, но мы ведь не спрашивали какая МАКСИМАЛЬНАЯ мощность. А максимальная у каждого своя. Она определяется тем, какое наибольшее напряжение переменного тока сможет создать усилитель на своём выходе, когда к выходу присоединена нагрузка, в виде динамика, обладающего каким-то сопротивлением. Мощность на выходе определится просто: как величина этого напряжения, возведённая в квадрат и поделенная на сопротивление нагрузки. Присоединили к выходу вольтметр и нагрузку, на вход подали переменное напряжение, для удобства измерения мощности — на какой-нибудь одной частоте, и смотрим. На выходе 2 В, когда к нему присоединена нагрузка 4 Ом. При таких измерениях к выходу, разумеется, подключают не акустику, а её эквивалент в виде резистора, а то уши завянут. Возвели-поделили и получили: мощность на выходе ровно 1 Вт. Здесь есть небольшая засада, связанная с тем, что мы говорим о переменном напряжении, величину которого можно измерять по-разному. Чаще всего пользуются шкалой среднеквадратичных значений. В русском это слово длинное, поэтому привилось английское сокращение RMS (root mean square), означающее то же самое. Чтобы не вдаваться в детали, достаточно запомнить: для синусоиды значение напряжения RMS меньше амплитудного в 1,41 раза, то есть — в корень из двух. Мощность, указываемая в ваттах RMS — это та, что получена, когда напряжение при расчёте взяли RMS, что логично. А если взять амплитуду напряжения, то мощность, во-первых, будет называться пиковой, а во-вторых, станет ровно вдвое больше, чем RMS.

Сигнал на выходе обычного усилителя с 12-вольтовым питанием, как он выглядит на экране осциллографа. По горизонтальной оси — время, по вертикальной — напряжение. Ни при каких обстоятельствах синусоида, изображающая чистый тон одной-единственной частоты, не может упасть ниже нуля или перевалить через границу, установленную напряжением питания. Вообще-то это выходной сигнал обычного домашнего усилителя, амплитуду которого выставили на нужном уровне, для примера.

Возвращаемся к усилителю. Один ватт — это несерьёзно, прибавляем на входе. До каких пор будет расти напряжение на выходе и что его остановит? Остановит его ограничение сигнала. Усилитель питается постоянным напряжением, и то, что появляется как переменное на его выходе, не может быть больше напряжения питания по амплитуде. Нету там больше. И если мы будем наблюдать за сигналом на выходе, то в какой-то момент верхушки прежде изящной волны окажутся срезаны, там полуволна хотела перейти через верхний предел, напряжение питания. И обломилась. Откатываем сигнал на входе назад, пока ограничение не пропадёт, и смотрим на размах сигнала. Он чуть меньше полного напряжения питания, потому что что-то теряется в выходных каскадах усилителя. Если усилитель питается (как в пресловутой «магнитоле») от бортовой сети автомобиля, то нижняя полуволна подойдёт вплотную к нулевой отметке, а верхняя — к уровню 12 В. Что получается? Амплитуда, будем считать, 6 В в каждую сторону, возводим-делим и получаем сказочную цифру 4,5 Вт. Проверьте, если не лень. Выходит, что по всей науке это — максимальное значение мощности на выходе магнитолы, питаемой от 12 В? А так и было лет двадцать назад. К счастью, уже недавно было найдено решение, позволившее если не выйти на грозные 4 х 50, то во всяком случае, уйти от скорбных 2 х 4,5. Это — мостовое включение усилителей, применяемое ныне во всех автомобильных головных аппаратах.

При мостовом включении на одну нагрузку работают два усилителя, включённые так, что размах синусоиды на выходе удваивается. По уже сообщённому вам способу посчитать выходную мощность это будет в четыре раза больше, чем 4,5 Вт, потому что напряжение возводится в квадрат, стало быть — 18Ватт. Примерно это значение имеет максимальная выходная мощность всех когда-либо испытанных нами головных аппаратов (в каждом из четырёх каналов, разумеется).

Откуда берутся знаменитые 4 х 40 Вт, потом превратившиеся в 4 х 45, 4 х 50 и так далее? Что это, чистое враньё? Как-то не вяжется с образом именитых и более чем респектабельных производителей техники, а ведь эти цифры украшают лицевые панели всех марок: Alpine, Blaupunkt, Clarion и далее в порядке латинского алфавита. Ведь когда речь заходит об отдельных усилителях тех же фирм, всё становится честно и правильно, возможностей убедиться за эти годы было достаточно. Здесь две уловки, первая —техническая, и только вторая — маркетинговая. Техническая уловка заключается в том, что в современных «головах» применены усилители так называемого «класса Н», там есть специальная цепь, способная на короткое время дать выходным каскадам увеличенное напряжение питания. Стоит конденсатор и, пока всё тихо, заряжается. А в пиках громкости он оказывается подключён последовательно с питанием выходного каскада, и пик проскакивает без искажений, не касаясь макушкой потолка 12 В. Но это если пик уровня сигнала совсем короткий, например — первый момент удара в барабан. Дальше, конечно, запас энергии иссякает, но дело уже сделано, даже два дела: действительно, на краткий миг максимальная мощность стала намного больше возможной при непрерывной работе, а во-вторых, появилась возможность об этом упомянуть. Не слишком акцентируя внимание на том, при каких условиях максимум выходной мощности стал таким. К чести респектабельных компаний (см. алфавитный список выше) надо сказать: часто в таблице технических характеристик на последней странице инструкции приводится и непрерывная мощность, с указанием, что это в ваттах RMS, и с указанием, какое было при этом напряжение питания, как правило, 14,4 В, потому что при этом «потолок» для выходной синусоиды приподнимается, и тогда в этой строке фигурируют именно 18 — 20 Вт на канал, случаи захода в третий десяток единичны.

Почему не их пишут на лицевой панели? Считайте это традицией, как цены на нефть в долларах за баррель, а на золото — за тройскую унцию. Тем более, как мы выяснили, формально — имеют право. А теперь быстро ответьте на контрольный вопрос: когда вы в последний раз видели автомобильные динамики, на которых была бы указана мощность МЕНЬШЕ 18 Вт? Поэтому всякие разговоры о «подборе» акустики к магнитоле по мощности смысла не имеют никакого. «А как же, — можете спросить вы, — у моего соседа по гаражу 100-ваттные «лопухи» захрипели и сгорели?» А это, милые вы мои, произошло не оттого, что мощности головного устройства было много, а оттого, что было мало МАКСИМАЛЬНОЙ мощности.

Где кончается мощность.

Все видят, но мало кто обращает внимание: там, где всерьёз, а не для красоты, в тройских унциях, указывается максимальная выходная мощность (например, на последней странице инструкции), рядом стоит и величина коэффициента нелинейных искажений, соответствующая приведенному значению. У нас это сокращается в к.н.и., а в англоязычной инструкции будет выглядеть как THD и какое-то число со знаком процентов. Вспоминаем (или узнаём), что такое нелинейные искажения. Их иногда называют гармоническими (THD и означает Total Harmonic Distortion — общие гармонические искажения), что более правильно. Суть дела: когда усилитель работает идеально, сигнал на выходе будет отличаться от сигнала на входе только амплитудой, причём прямо пропорционально. Добавим коксу. Напряжение на выходе возросло на вольт с небольшим, как вдруг на спектрограмме вырос целый забор из гармоник, значит, выходной сигнал опасно близко подошёл к предельно возможной амплитуде. По амплитуде гармоники вроде небольшие (верхняя шкала сильно растянута по вертикали), и в сумме они складываются в невеликий итог: меньше полпроцента. Но: вот этого забора раньше в звуке не было, а теперь он есть. Добавим ещё — и вот, приплыли: на синусоиде стали отчётливо видны искажения формы, именно те, которых мы ожидали — выше питания не прыгнешь. А сигнал на выходе стал чудовищным, в реальной жизни мы услышим, помимо чистого тона 250 Гц, массу нового: и 500, и (особенно) 750 Гц, и далее до самых невозможных частот, утешение, что все они кратны 250 Гц довольно слабое, для слуха это или скрип, или хрип, в зависимости от основной частоты. Теперь вопрос: Что принять за максимальную выходную мощность? Если там, где искажений было ещё совсем мало, то окажется 13,5 Вт. RMS, как вы теперь понимаете, увидев, в чём указано выходное напряжение. Если там, где под полпроцента, то будет уже почти 19 Вт. А если согласиться с 10%, то получим сказочную для таких усилителей величину 23 Вт. Но только лучше не соглашаться: видите, что кроется за этой неприметной цифрой?

Итог нашего анализа на первый взгляд парадоксален: с одной стороны, у усилителя есть только одна максимально достижимая выходная мощность, зависящая от напряжения питания и сопротивления нагрузки. Но при этом указать её можно как угодно, вопрос в том, какой уровень искажений считать допустимым. Традиционно для действительно мощных, внешних усилителей, значение максимальной мощности указывают при к.н.и., равном 1%. Для головных устройств изготовители предпочитают 10%, по причинам, уже не нуждающимся в комментариях.

И всё же, почему?

Почему при таких, в общем-то, жалких значениях максимальной мощности усилителей головных устройств прицепленные к ним «200-ваттные» 6 х 9 начинают хрипеть, а то и гореть? Почему хрипеть, вы уже видели: хрип — это гармоники, появившиеся на выходе усилителя при его перегрузке. Человек думает, что его могучая магнитола перегрузила динамик, а на деле «лопуху» что дали, то и играет, думая своими лопушиными мозгами, что так и надо. А почему же горят, если им такая мощность — как слону дробина? А давайте ещё раз взглянем на результаты предыдущих опытов с искажениями, а потом их даже продолжим. Я там кое-что дорисовал: условные кривые, показывающие, какая часть частотного спектра попадает на низкочастотную головку (собственно «лопух»), а какая — на блок ВЧ-головок в его центре. Естественно, это относится в полной мере и к любой многополосной акустике, а у нас другой и не бывает. Вот играет что-то, и там есть мощная составляющая с частотой 250 Гц. Пищалка пока в отпуске: на голубом поле, изображающем её рабочий диапазон, сигнала почти нет, и правильно, не её это частота. Когда искажений становится полпроцента, что-то уже появляется, но пока ничего страшного, амплитуды невелики, а большая их часть попадает в область, где фильтр пищалки уже начинает отрезать ненужное. При 10% уже нехорошо: пищалке положен полный покой, а на неё валится куча гармоник, да ещё с уровнем выше, чем содержание верхних частот в нормальной фонограмме. Пойдём дальше, до предела: выкрутим входной сигнал так, что после отрезания верхушек полуволн смирная синусоида превратится в сигнал почти прямоугольной формы, в котором гармоник за сорок процентов от основного сигнала. Вот здесь пищалке, скорее всего, хана. А ведь и усилитель у нас тот же, и частота по-прежнему «непищалочья». При некотором природном даре таким сигналом можно подпортить и мидбас. Прямоугольные импульсы несут на выход намного больше энергии, чем синусоида, и электрическая мощность, которая при этом поступает на динамик, составит больше 50 Вт. Представим себе 50-ваттный паяльник, потом вспомним, что динамик — это паяльник на 99,5%, и судьба звуковой катушки, сделанной, в отличие от обмотки паяльника, не из нихрома, слюды и асбеста, а из гораздо более нежных материалов, перестанет выглядеть безоблачной.

Значит ли всё это, что на мощность акустики можно вообще не смотреть? Не совсем. Надо просто смотреть несколько по-другому.

А вот это — реальный усилитель, аналогичный тем, что применяются в головных устройствах. С точки зрения величины сигнала на выходе такие усилители, собранные по мостовой схеме, равносильны усилителю с двухполярным питанием, в нашем случае ±15 В. Верхняя часть экрана принадлежит анализатору спектра. Трактовать его показания несложно, даже бывает увлекательно. По горизонтальной оси теперь частота, а по вертикальной — уровень сигнала на выходе на этой частоте. Как видим, главное, что есть на выходе — это усиленный сигнал частотой 250 Гц, поданный на вход. Но не только. Каждая «шпилька» — это гармоника основной частоты, Вторая гармоника — на частоте 500 Гц, третья — на 750 и так далее. Здесь «и так далее» не так много: уровень искажений очень низкий. Анализатор спектра — вещь крайне чувствительная, можно разглядеть, например, небольшой выступ на частоте 50 Гц: это наводки сети. А «трава» между столбиками гармоник — собственные шумы усилителя.
Помимо суммарного уровня искажений (это то, что выражается в процентах), кое-какая информация содержится в уровне отдельных гармоник. Чётные (с частотой вдвое, вчетверо, вшестеро и т.д. выше, чем основной тон ) — признаки несимметричного искажения сигнала, нечётные, начиная с третьей — симметричного.

Амплитуда сигнала выросла на вольт с копейками, форма на глаз вроде бы не изменилась, но анализатор спектра не проведёшь: сколько сразу всякой гадости появилось в выходном сигнале. И хотя гадости всего 0,4%, это уже будет слышно, ухо по чувствительности превосходит лучшие приборы. Здесь можно разглядеть, что стала расти третья гармоника (на 750 Гц), то есть появились ранние признаки симметричного, сверху и снизу, ограничения сигнала.

Здесь уже нельзя не разглядеть, что сигнал стал ограничен, пытаясь перепрыгнуть через пределы, поставленные источником питания. Гармоник на выходе много, и преобладают нечётные (3-я, 5-я и т.д.), которые славятся тем, что наиболее неприятны для слуха.

Из предыдущего примера работы усилителя на мощности, далёкой от максимальной. Наш тестовый сигнал в реальных условиях предназначен исключительно для мидбасового динамика, на пищалку его не пускает разделительный фильтр (синяя кривая, довольно условно). Пока всё хорошо: на пищалке, кроме шумов, ничего и нет.

Уже при искажениях 0,5% пищалке начинает кое-что доставаться, этого недостаточно, чтобы нанести ей вред, но, думая, что это — замысел композитора, ВЧ-головка будет старательно «озвучивать» гармоники, вносу в звучание совершенно непрошенные детали.

При искажениях 10% пищалка работает уже всерьёз, и это при основной частоте 250 Гц. А ведь это могло бы быть и 1 кГц, и 2 кГц, тоже частоты не для пищалки, и тогда уже вторая гармоника долбила бы по нежной майларовой диафрагме. Добро бы это было в записи, но ведь не было: пищалка работает «на износ» исключительно благодаря нечистоплотности усилителя.
Предел падения: усилитель перегружен настолько, что синусоида превратилась в череду прямоугольных импульсов. Это уже опасно не только для пищалки: мощность, заключённая в таком сигнале, намного больше, чем в синусоиде равной амплитуды, потому что прямоугольные волны «толще». Сейчас мощность на выходе составляет около 50 Вт, которые (за вычетом 0,4 — 0,5%) звуковая катушка должна переработать в тепло. Ей сейчас не стоит завидовать.

Всё, уговорили. Надо покупать усилитель.

Ясно, без усилителя — не жизнь. Начинаем выбирать и, естественно, первым долгом смотрим на максимальную (уже знаем, что это такое) мощность, за что боремся-то? О том, как её выбирать, разговор будет отдельный и неожиданно для вас короткий. Но вначале давайте определимся, откуда эта мощность берётся. Что делает отдельный усилитель столь качественно иным устройством по сравнению с доставшимися каналами усиления, встроенными в головное устройство? Из предыдущего текста ясно: всё дело в питании. Усилитель создаёт на выходе переменное напряжение с размахом, сверху донизу, не больше, чем напряжение питания выходных каскадов. Для усилителя магнитолы это — напряжение на борту, 12 В на заглушенной машине, около 14 В — на ходу. Главная же составная часть внешнего усилителя — источник питания. Он получает постоянное напряжение из бортовой сети, превращает его в переменное довольно большой частоты (десятки килогерц), переменное уже можно повышать с помощью трансформатора, что источник питания усилителя и делает, а потом, уже повышенное, снова выпрямляется и подаётся на собственно усилитель. До скольких вольт раздули напряжение в ходе этой деятельности, на такой высоте и пройдёт потолок размаха выходного напряжения. Дальше — простая арифметика. Предположим, из 12 В бортовых источник питания сотворил 50. Реально это будет два напряжения разной полярности по 25 В каждое, так удобнее. Значит, размах выходного напряжения будет (в каждую сторону) никак не больше 25 В минус какие-то копейки, теряемые в транзисторах. Максимальная выходная мощность получится как 25 в квадрате, поделённая на сопротивление нагрузки. Это по закону Ома, он неумолим. Выходит чуть больше 150 Вт. Только это — пиковое значение, по шкале RMS — ровно вдвое меньше, около 75 Вт. Цифры вполне реальные, таких усилителей — навалом. Можно ли выжать из этого усилителя больше? Первая стадия «форсажа» у многих моделей произойдёт сама собой, стоит завести двигатель. И когда при заведенном двигателе и работающем генераторе напряжение на борту станет не 12, а 14,4 Вольт, напряжение на выходе источника питания возрастёт с 50 до 60 В, так же поднимется и «потолок» для выходного напряжения усилителя, и максимум мощности возрастёт до 108 Вт. Ничего себе прибавка, верно? Только сильно-то пока не ликуйте. Станет ли при этом усилитель играть громче? А с чего это, собственно? Общее усиление, от источника сигнала до выхода, осталось таким же, оно от питания не зависит (а если бы вдруг зависело, то повинный в этом компонент срочно запросил бы постоянной регистрации в мусорном баке), значит, как играло, так и будет. Иное дело, что если прежде на какой-то громкости появлялись искажения, это когда на пиках сигнала выходное напряжение пыталось перепрыгнуть через планку, поставленную источником питания, то теперь этот момент отодвинется в область большей громкости. Насколько отодвинется? Давайте прикинем. На полтора децибела. Один щелчок громкостью, а то и ни одного, это зависит от шага регулятора.

А что мы выиграли по сравнению с «прошлой жизнью», когда вообще усилителя не было? В ваттах вроде бы очень много. А в децибелах максимальной неискажённой громкости, опять же вроде бы, не очень: 5,4 дБ. Но это только «вроде бы», как мы потом увидим, счастье — не в одних щелчках регулятора громкости. Надо всё же организовать какую-то гармонию между мощностями. Посмотреть, например, какая мощность у акустики, и по ней подобрать усилитель, верно?

Неверно.

Это я нарочно, с целью провокации. О том, как можно загубить акустику недостаточной мощностью, было в прошлом выпуске, теперь давайте попытаемся сделать это с помощью излишней. Это будет намного труднее, предупреждаю.

Вернёмся ещё раз к фразе, которую я по разным поводам произносил (и писал) очень много раз, последний раз — в прошлом выпуске. Вот она: «И когда мы говорим о мощности усилителя, то речь идёт о том, что ОН ДАЁТ. А когда о мощности динамика — то о том, что ОН БЕРЁТ». Максимальная мощность усилителя — это та, больше которой он не может дать, потому что начинает искажать сигнал, а мы не для этого его покупали. Максимальная мощность акустики, стало быть, это та, больше которой она взять не может, потому что ЧТО? Тоже начинает искажать сигнал? А она это начинает делать сразу и понемногу, совсем не так, как усилитель, жёсткой планки ограничения у акустики нет. В стародавние времена был советский стандарт, по которому нормировалась так называемая номинальная мощность динамиков. Там оговаривались специальные условия, полоса частот и так далее, в общем, мощность считалась такой, чтобы нелинейные искажения не превышали 10%. Лучший басовый динамик того времени назывался 6ГД2, первая цифра — это как раз номинальная мощность. Были ещё 4 ГД, 3 ГД и так далее, это потом приняли определение паспортной мощности, зависящей уже не от искажений, а от живучести, и все эти ГД разом потолстели до 10, 20, 75 и тому подобного. ГОСТы эти приказали нам всем долго жить, и сейчас мощность определяют иначе, и очень важно это понимать, чтобы испытывать к этому показателю то отношение, которого он заслуживает.

Попрошу набрать это красным, если забуду — вы сами тогда карандашом, ладно?

Мощность, указываемая на акустике, это не та, на которой она должна работать, а та, которая её разрушает.

Разумеется, должна быть взаимосвязь между возможностями акустики и ресурсами источника этого вероятного разрушения, но это взаимосвязь, а не тождество. Представьте себе: вы купили автомобиль, у которого максимальная скорость 200 км/ч. И подвернулась вам резина с индексом скорости Т (190 км/ч). Что, нельзя ездить? При 191 км/ч все четыре колеса — в клочья? Или наоборот, у шин индекс скорости Z (240 и больше), и вы сбиваетесь с ног, подбирая под такую резину подходящий автомобиль. Нереально.

Тем не менее сплошь и рядом приходится слышать (да и читать), как акустику к усилителю (и наоборот) подбирают, глядя в первую очередь на мощность, а потом уже на всё остальное.

Так что давайте в последний раз, чтобы не возвращаться к вопросу. Цифры мощности на акустике, без указания условий измерения, не означают ничего, это часть современной, но укоренившейся традиции. Если производитель акустики хотя бы относительно корректен в приводимых им цифрах, то он может указать долговременную мощность, а это — максимальная неразрушающая (или минимально разрушающая, не забывайте и об этом) мощность, поданная на динамик в течение получаса по схеме: минуту работает — две отдыхает. Подаётся при этом шумовой сигнал, пропущенный через фильтр, отрезающий всё ниже 40 Гц и всё выше 4 кГц, так что к пищалке-то это уже почти не имеет отношения. Вот если акустика эти самые трудные в своей жизни полчаса пережила — записывается использованное значение мощности. Если погибла — берётся из предыдущего опыта с меньшей мощностью. Кратковременная мощность — это такая, которая не погубит динамик (или погубит, но в последний момент) после 60 циклов «секунду орём — минуту отдыхаем». Все описанные процедуры подразумевают подведение испытуемого образца акустики максимально близко к краю могилы, поэтому ориентироваться на них как на нормативный показатель тому, кто за акустику заплатил из своего кармана, как-то не очень разумно. Единственный тип показателя, хоть немного напоминающий возможное реальное использование своей законной собственности, — это rated noise power по стандарту IEC 268-5, когда акустика должна остаться живой после 8 часов непрерывной работы на уже упомянутом шумовом сигнале. Её не указывают почти никогда.

Ориентиры здесь должны быть другими, их на коробках с акустикой искать не стоит.

Ориентиры, где вы?

Наши штатные специалисты в тестах акустики неоднократно рекомендовали (когда изготовители совсем уж теряли стыд и смолчать было немыслимо) равняться на показатели, которые хотя бы примерно обозначают область возможных значений. Для 6-дюймовой компонентной акустики границы разумного риска пролегают где-то на 40 и 90 Вт (это широко, внутри уже надо смотреть на особенности конструкции), для 5-дюймовой — закономерно ниже, 30 — 70 Вт. Такими мы считаем значения rated noise power. Можете не соглашаться, но опровергающие опыты — за свой счёт, пожалуйста.

Цифры, в принципе, напоминают распространённые значения максимальной выходной мощности усилителей широкого распространения, так что самый простой, на грани примитивизма, ответ на вопрос о согласовании мощности усилителя с мощностью акустики уже готов: типичный усилитель подходит для работы с типичной акустикой. Любой — с любой. В принципе, если не хотите париться, можете взять его на вооружение. Но ответ чересчур прост, чтобы хоть как-то претендовать на роль исчерпывающего, это ясно.

Дальше нужно смотреть уже на реалии жизни. В жизни, как у меня есть основания полагать, и усилитель, и акустика будут использованы для воспроизведения музыки, а не испытательных сигналов, на музыку похожих лишь очень приблизительно. Музыкальный сигнал — это не синус и даже не шум, это сигнал с большой разницей между средним значением и пиковым. Кратковременные пики сигнала, за редким исключением, не угрожают здоровью акустики, которой в основном приходится сопротивляться тепловой нагрузке, а выделяемое на звуковой катушке тепло — функция среднего уровня подведённого сигнала. Приходилось видеть в документации самых серьёзных изготовителей акустики, как рядом с вполне реальными (и с указанием всех нормативных данных) цифрами долговременной мощности приводились значения выдерживаемой мощности на коротких (скажем, 10 мс) пиках. Цифры достигали порой сотен ватт, и это уже не маркетинг, это факт, даже очень мощный, но очень короткий всплеск сигнала динамик не погубит. А у усилителя взгляд на пики уровня принципиально иной. Хоть на миллисекунду превысит уровень сигнала планку максимальной мощности — и будет безжалостно обезглавлен, то есть пойдёт дальше по проводам к акустике уже в искажённом, по сравнению с первоисточником, виде. Этого допускать никак нельзя. И здесь уже есть смысл взглянуть на свои музыкальные вкусы.

Вкусы не измеряют.

Это почему же? Можно попробовать. Я пропустил через компьютер некоторое количество музыкальных фрагментов и выбрал довольно показательные с точки зрения соотношения средней (опасной для акустики) и пиковой (которая должна быть посильной для усилителя) мощности. Уровень сигнала измерялся в децибелах относительно максимального, записанного на диске, но для наглядности я пересчитал всё в проценты от максимальной мощности. Первая картинка — это 60 секунд «Шествия гномов» (6-я дорожка «Let’s Test!»). Если система настроена так, чтобы самые большие пики сигнала не вышли за пределы выходной мощности усилителя, то в целом за эту минуту акустике будет доставаться около полутора процентов этой мощности. Даже в те 12 секунд, когда оркестр совсем распоясается, тепловая нагрузка составит не более половины мощности.

Минута деятельности барабанщиков Yamato (помните, приезжали в Москву?). Уровень сигнала выбран так, чтобы беспрепятственно пропустить пик деятельности на 21 секунде. В результате средняя мощность всего фрагмента — меньше процента от максимальной, а самой его напряжённой части — одна десятая от максимума.

Третий пример: «In the Pocket» (Kai Eckhardt, «NAIM Sampler», дорожка 8). Средняя мощность 13% от максимума, а прибавить громкость в искренней попытке загубить акустику будет означать — обрубить многочисленные пики, вызванные умелой работой барабанщика.

Не слушаете аудиофильские изыски? Не станем заставлять. Вот фрагмент фонограммы панк-роковой группы Kurban (турецкой и, кстати, довольно любопытной). Вот здесь уже — да, ребята на сцене не отдыхают, и средняя мощность подолгу составляет около 40, а то и больше процентов от максимума. Но ориентиры, в принципе, остаются те же. Просто рок-музыка попадает в разряд «небезупречного контроля», что логично.

Внимательный читатель здесь может озадачиться: «Подождите-ка, выходит, мы слушаем музыку на одном-двух, много — десяти ваттах, подведенных к акустике? А почему же тогда громко играет? Сами ведь слышали: громко». Отвечу: а почему бы ей громко не играть? Вы ведь с децибелами управляетесь легко (даже те, кто прежде не умел). Берём любую акустику из любого нашего прошлого теста и смотрим на показатель чувствительности. Ну, скажем, 87 дБ, это так, средне-типичное значение. Такое звуковое давление создаст эта акустика на расстоянии 1 м при подведенной к ней мощности 1 (один-единственный) Вт. Это, между прочим, уже не тихо. Чтобы эта акустика создала уровень звукового давления 90 дБ, стандартный для контрольного прослушивания в звукозаписи, всего-то ей потребуется 2 Вт. Подадите 10 Вт — получите 97 дБ. Это совсем громко. Да ещё учтите, что у нас таких динамиков как минимум два, а звучат они не в заглушенном помещении, а в салоне, где потерь намного меньше, а отражённые звуки приходят к нам же. Что же тогда, спросите вы, динамик будет вытворять, когда на него придут те самые пиковые сто, скажем, ватт? Ровно то, что и должен: кратковременно, в течение долей секунды, вскрикнет на 107 дБ. Дайте ему эти 100 Вт непрерывно, в виде шума или, того хуже, тонального сигнала, и крик этот будет предсмертным. А так — всё под контролем, не волнуйтесь.

_____________________________________________________________________________

В акустике всё измеряется не так, как в обычном мире. Причин тому несколько, объяснения иных способны увести в райские кущи науки, их трогать не будем. Другие — поддаются простым истолкованиям. Или просто могут быть приняты на веру, как вам удобнее.
Человеческий слух не умеет складывать и вычитать. Только умножать и делить. Эволюция (или Создатель, выберите по вкусу) устроила его таким образом, как мне представляется, руководствуясь технической целесообразностью. Слух работает в огромном диапазоне громкостей. Звуковое давление (поддающееся измерению, как известно), соответствующее болевому порогу, превышает звуковое давление порога слышимости в десять миллионов раз (прописью, чтобы не считать нули). Слух приспособился к этому, сделавшись (по воле эволюции или Создателя) логарифмическим. Логарифмы люди придумали уже потом, а у нас в голове они сидят от природы. Логарифмическая природа слуха состоит в том, что он оценивает разницу в громкости не по тому, НА сколько больше звуковое давление, а по тому, ВО сколько раз оно стало больше. Так (если убрать сейчас все промежуточные главы истории) была придумана единица измерения, на которой в акустике и элеткроакустике базируется решительно всё — децибел. Кто всё про это знает, дальше не читайте, впрочем, я об этом просил, ещё открывая эту серию публикаций.
Остальным, сколько бы их ни оказалось, даю возможность за пять минут освоить операции с децибелами и впоследствии делать это легко и изящно. Итак: децибел это единица, которая, если её прибавить, означает «умножить», а если отнять — «поделить». Например: звуковое давление больше на 3 дБ. Это означает — вдвое. Ещё на 3 дБ? Ещё вдвое. Больше на 1 дБ — это в 1,25 раза, примерно. Больше на 10 дБ — вдесятеро. И наоборот: отнимите от звукового давления 3 дБ, и это будет означать, что оно уменьшилось вдвое.
Достаточно запомнить несколько важных значений, чтобы из них, как из кирпичиков, составлять представление о том, что означает та или иная величина, указанная в децибелах.
Вот, пожалуйста:

  Мощность или звуковое давление 
различаются в
Напряжение 
различается в
1 дБ 1,25 раза 1,13 раз, вообще копейки
3 дБ 2 раза примерно полтора раза
6 дБ 4 раза 2 раза
10 дБ 10 раз примерно 3 раза
12 дБ 16 раз 4 раза
20 дБ 100 раз 10 раз


Вот и всё: встретили, в примеру, где-нибудь 18 дБ, прикидываете, что это 12 + 6, берёте «разы» для этих двух слагаемых и умножаете. Именно умножаете, в этом и весь фокус. В нашем примере 16 на 4 даёт 64. Только обратите внимание: при сравнении звуковых давлений и мощностей надо брать «разы» из левого столбца, а при сравнении напряжений, скажем — из правого, это хитрость, связанная с тем, что рост напряжения, к примеру, на выходе усилителя вдвое приводит к росту мощности вчетверо (там напряжение в квадрате), а децибелы — одни и те же, их 6. Впрочем, дальше мы в основном будем оперировать мощностями и звуковыми давлениями, так что правый столбец пока постоит в резерве.
Что означает децибел на слух? Разница в громкости в 1 дБ (это у большинства головных устройств — один щелчок энкодером или кнопкой громкости) ловится на слух только при немедленном сопоставлении, как было и как стало. Проведите опыт: послушайте звук на громкости, скажем, 15 по дисплею, а потом — 16, выйдите из машины на полминуты, и пусть ваш приятель (можно даже приятельница) закроет ладонью (или ладошкой) дисплей, а вы определяйте: там 15 или 16? Если вы при этом будете попадать мимо кассы реже, чем пять раз из десяти (даже на одном и том же фрагменте), значит, у вашего головного устройства шаг громкости 2 дБ, это тоже встречается. Хотя есть, конечно, таланты.
3 дБ воспринимаются как заметное изменение громкости. Не «большое», а просто заметное. И здесь вас ждёт плохая новость, о которой вы уже могли догадаться. Звуковое давление, создаваемое акустикой, и мощность, подведенная к акустике для того, чтобы оно было создано, живут в одном и том же столбце нашей шпаргалки. Следовательно, для того, чтобы получить заметное изменение громкости, подведенную мощность надо увеличить вдвое. Вот из-за этого и все проблемы с мощностью. В основном из-за этого

что такое мВт (mW); дБ (dB); дБм (dBm); дБи (dBi)

мВт (mW) — милливатт (то есть 1/1000 ватта) — единица измерения мощности вообще и мощности радиосигнала в частности. Величина абсолютная.
Может иметь значения от 0 и до очень больших величин.

дБ (dB) — децибелл — логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений. Применительно к нашей тематике, это коэффициент усиления или, наоборот, затухания мощности сигнала. Величина относительная.
Может иметь как положительные, так и отрицательные значения.

где P(изм) — измеряемая мощность, а P(оп) — опорная мощность, то есть та, по сранению с которой мы хотим измерить P(изм).

дБи (dBi) — это децибелл по сравнению с «i», то есть по отношению к изотропоному излучателю — идеальной антенне, диаграмма направленности которой представляет собой сферу, коэффициент усиления которой равен единице и КПД которой равен 100%. Естественно, изотропный излучатель недостижим, это воображаемый объект.
дБи (dBi) характеризует коэффициент усиления антенны и ее направленные свойства по сравнению с изотропным излучателем. Строго говоря, если говорят, что данная антенна имеет коэффициент усиления, например, 8 дБ, то на самом деле имеется ввиду 8 дБи.
Может иметь только положительные значения.

дБм (dBm) — это децибелл по сравнению с «m», в данном случае по отношению к милливату. Иначе говоря, это значение того, на сколько децибелл данная мощность больше (или меньше) чем 1 мВт.

дБ P(изм)/P(оп) дБ P(изм)/P(оп)
010,11,023
-0,10,9770,21,047
-0,20,9550,31,072
-0,30,9330,41,096
-0,40,9120,51,122
-0,50,8910,61,148
-0,60,8710,81,202
-0,80,83211,259
-10,7941,51,413
-1,50,70821,585
-20,6312,51,778
-2,50,56231,995
-30,5013,52,239
-3,50,44742,512
-40,3984,52,818
-4,50,35553,16
-50,31663,98
-60,25175,01
-70,20086,31
-80,15897,94
-90,1261010
-100,11112,59
-110,0791215,85
-120,0631319,95
-130,051425,12
-140,0401531,62
-150,0321639,81
-160,0251863,1
-180,01620100
-200,0125316
-250,0031627501
-300,001301000
-350,000316353162
-400,00014010000
-450,00003164531623
-500,0000150100000
-600,000001601000000
-700,00000017010000000
-800,0000000180100000000
-900,000000001901000000000
-1000,000000000110010000000000
 

 

Все это необходимо учитывать при выборе репитера сотовой связи. По всем вопросам по училению сотовой связи вы можете звонить нам по телефону, мы ответим на все Ваши вопросы.

Почему «ламповые ватты» звучат громче «транзисторных ватт» — harmansound.ru

Сначала мы разберемся, так сказать, с азами, а именно зависимостью мощности усилителя, чувствительности динамика и, естественно, громкости. 

А вторым номером,, для любознательных пацанов, посмотрим почему «ламповые ватты» звучат громче «транзисторных ватт». Т.е. почему при прочих равных характеристиках ламповый усилитель звучит громче транзисторного.

Мощность + чувствительность = громкость

Да, формула видится именно такой. 

Для начала давайте разберемся с понятиями. Что же такое мощность?

Формально, как известно тем, у кого образование несколько выше трех классов и коридора церковно приходской школы, мощность – это мера работы в единицу времени. И зовется сия физическая величина – Ватт. В честь авторитетного товарища Джеймса Ватта (Уатт), жившего в 19-м веке в Шотландии. А авторитет и признание пришли к любознательному пареньку Ватту после того, как он изобрел (а точнее усовершенствовал) паровую машину.

Теперь разберемся с громкостью.

Громкость – это субъективное (sic!) восприятие силы звука, которое, в основном, зависит от звукового давления и частоты звука, а так же от многих и многих параметров, вплоть до того с какой ноги встал субъект воспринимающий звук.

А вот уровень громкости – это относительная величина, численно равная звуковому давлению, создаваемому синусоидой с частотой 1кГц, такой же громкости, как и измеряемый звук.
Уровень громкости измеряется в фонах, а звуковое давление — в децибелах. 

Последние нас и будут интересовать.

Строго говоря, децибел – величина безразмерная и относительная, предназначенная для измерения отношения всяких «энергетических» величин (мощности, энергии, плотности потока мощности и т. п.). Т.е. дБ предназначены для измерения «соотношения уровней» величин. А величина в дБ — это 10 десятичных логарифмов отношения двух одноименных энергетических величин.

Само название величины децибел восходит к еще одному авторитетному товарищу – Грэму Беллу, изобретателю телефона. А деци – это приставка, означающая 1/10. 

В общем, огрубив и приблизив (физики это любят ;)), можно сказать, что громкость характеризуется децибелами по мощности (дБ).

После вышесказанного, не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понять, что если у нас есть два усилителя: 50 Ватт и 100 Ватт, то по громкости они отличаются не в два раза.

Отношения мощностей в 2 раза, говорит нам о том, что по громкости усилители отличаются всего на 3 Дб (хотя, опять-таки не совсем так, см. «огрубим и приблизим»). Как переводить разы в децибелы смотрим в Wiki или учебнике по физике.

Кто не хочет париться и понимать, просто запоминаем: громкость и мощность связаны не линейно.

Теперь немного усложним. Добавим второе слагаемое из формулы – чувствительность динамика.

Чувствительность громкоговорителя – это звуковое давление, которое создает громкоговоритель при подаче на него сигнала с определенной энергетической мощностью. 

Именно от чувствительности динамика к подводимой к нему мощности зависит звуковое давление, которое мы ощущаем своими барабанными перепонками. Ну, и становится понятно, как же мы «огрубив и приблизив» связали мощность с громкостью.

Простой пример. У первого динамика чувствительность 90 Дб, а у второго 93 Дб. Если вспомнить наши рассуждения про мощность, то легко понять, что первый будет звучать так же громко, как второй, если подвести к нему в 2 раза большую мощность, чем ко второму.

Иными словами, при 100 ваттном усилителе 90 Дб динамик будет звучать так же громко, как второй 93 Дб динамик при подключении к нему 50 Ватт.

Еще не отпала охота гоняться за ваттами? 😉 

Конечно, мощность усилителя или комбика позволяет нам косвенно (sic!) судить о громкости, но и только. 

Теперь усложним задачку и поговорим, почему же ламповый комбик звучит субъективно громче, чем транзисторный?

Вся правда о «ламповых ваттах»!

А дело тут вот в чем. Ламповый усилитель компрессует сигнал, отчего он кажется громче. Плюс ко всему, если ламповому усилителю не хватает мощности для передачи пика сигнала (атака, обычно это фронт), то он искажает его, компрессуя по амплитуде. Причем искажает не абы как, а красиво. И слушать эти искажения приятно. Так же, при компрессии и усилении лампа обогащает частотный спектр сигнала четными гармониками, которые приятны на слух. 

А транзистор? 

Он не имеет обыкновения компрессовать сигнал. От того, кстати, большие амплитуды (пики сигнала) при атаке им жестко обрезаются и искажаются. Мало того, что обрезаются (а в лампе компрессуются и весь сигнал проходит), так еще и искажаются! Но, в отличие, от лампы совсем некрасиво и неприятно звучащее, т.к. насыщает звук диссонирующими нечетными гармониками.

Такая вот, эквилибристика.

Именно поэтому транзисторные аппараты стараются сделать с большим запасом по мощности, для того, чтобы не происходило перегрузок. Т.е. если на комбике написано 50 Ватт, то в обычном режиме он играет дай Бог на 25, и использует свой полный потенциал только при перегрузках. 

В ламповых же аппаратах такой запас мощности ни к чему, т.к. именно перегруз и компрессия лампового усилителя – это именно тот «труЪ-ламповый» звук. Потому-то 25 ваттный ламповый аппарат может звучать громче 50 ваттного транзисторного комбика. 

Такая вот суровая правда…

Резюмируя все вышесказанное, можно сказать, что при определении громкости звучания комбика нужно руководствоваться основными тремя факторами:

1. Лампа или транзистор;
2. Чувствительность динамика;
3. Мощность.

Калькулятор

дБ для расчета коэффициента усиления и коэффициента затухания (потерь) аудиоусилителя, децибел, дБ.



Расчет : Усиление ( усиление ) и демпфирование ( убыток )
как
коэффициент ( отношение ) до уровня в децибел ( дБ )

отношение между величиной выходные и входные сигналы.
Регуляторы усиления на усилителе в основном представляют собой небольшие потенциометры (переменная
резисторы) или регуляторы громкости, которые позволяют регулировать входящий сигнал на
усилитель звука.

Коэффициент усиления, также называемый усилением, — это степень, в которой устройство увеличивает мощность сигнала.
Коэффициент демпфирования, также называемый потерями, — это степень, в которой устройство снижает мощность сигнала.

Введите два значения и нажмите правую полосу вычисления в строке отсутствующего ответа.
Используемый браузер не поддерживает Javascript.
Программа указана, но фактическая функция отсутствует.

В аналоговой аудиотехнике мы имеем дело только с усилением (усилением) и демпфированием (потерями) «напряжения».
В 1 = В в и В 2 = В вне
В 2 > В 1 или В вне > В в означает усиление . Значение дБ положительное (+).
В 2 < В 1 или В на выходе < В в означает демпфирования. Значение дБ отрицательное (-).
В 2 / В 1 или В вне / В дюйм означает соотношение . Усиление или затухание в дБ составляет:
L = 20 × log (отношение напряжений В 2 / В 1 ) в дБ. В 1 = В в является справочным.

В физике затухание считается положительным значением.
Это, естественно, приводит к знаковым ошибкам при вводе чисел.

3 дБ ≡ В 1,414 раза больше напряжения (-) 3 дБ ≡ демпфирование до значения 0,707
6 дБ ≡ Напряжение в 2 раза больше (-) 6 дБ ≡ демпфирование до значения 0.5
10 дБ ≡ В 3,162 раза больше напряжения (-) 10 дБ ≡ демпфирование до значения 0,316
12 дБ ≡ в 4 раза больше напряжения (-) 12 дБ ≡ демпфирование до значения 0,25
20 дБ ≡ В 10 раз больше напряжения (-) 20 дБ ≡ демпфирование до значения 0,1

Используя напряжение, получаем: Уровень в дБ: L = 20 × log (отношение напряжений)

6 дБ = удвоенное напряжение
12 дБ = в четыре раза больше напряжения
20 дБ = в десять раз больше напряжения
40 дБ = в сто раз больше напряжения

Если говорить о звуковой инженерии, нас обычно не интересует мощность.
Не спрашивайте, что означает усиление мощности.
Оставьте это телефонным компаниям или передающим антеннам (антенны).
В аудиотехнике усиление мощности действительно не используется.
Действительно ли нам нужно усиление мощности (энергии)?
Прочтите текст внизу.

3 дБ ≡ мощность в 2 раза больше (−3) дБ ≡ демпфирование до значения 0,5
6 дБ ≡ в 4 раза больше (−6) дБ ≡ демпфирование до значения 0.25
10 дБ ≡ в 10 раз больше (−10) дБ ≡ демпфирование до значения 0,1
12 дБ ≡ в 16 раз больше (−12) дБ ≡ демпфирование до значения 0,0625
20 дБ ≡ в 100 раз больше мощности (−20) дБ ≡ демпфирование на значение 0,01

Используя мощность, мы получаем: Уровень в дБ: L = 10 × log (коэффициент мощности)

3 дБ = удвоенная мощность
6 дБ = в четыре раза больше мощности
10 дБ = в десять раз больше мощности
20 дБ = в сто раз больше мощности

Если вы ищете коэффициент усиления, учитывая значение в дБ,
затем заходим в программу расчета дБ

Усиление (усиление) и демпфирование (потеря)

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

В звуковой технике следующее «усиление мощности или энергии» довольно необычно.

Напряжение / давление
коэффициент усиления
1
1,414
= √2
2
3,16
= √10
4
10
20
40
100
1000
Увеличение x дБ 0 3 6 10 12 20 26 32 40 60

Мощность / интенсивность
коэффициент усиления
1
1.414
= √2
2
3,16
= √10
4
10
20
40
100
1000
Увеличение y дБ 0 1,5 3 5 6 10 13 16 20 30


На частоте отсечки f c падение напряжения всегда падает до значения
1 / √2 = 0.7071 (70,7%), а уровень напряжения L демпфируется до 20 × log 10 (1 / √2) = (-) 3,0103 дБ.

На частоте отсечки f c упавшая мощность всегда падает до значения
1/2 = 0,5 (50%), а уровень мощности L демпфируется до 10 × log 10 (½) = (-) 3,0103 дБ.


Выраженное усиление напряжения в дБ (усиление напряжения) на частоте среза f c равно
20 × log 10 (1 / √2) = (-) 3.0103 дБ меньше максимального усиления по напряжению.

Выраженное усиление мощности в дБ (усиление мощности) на частоте среза f c равно
10 × log 10 (½) = (-) на 3,0103 дБ меньше максимального усиления мощности.

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

Напряжение всегда указывается как среднеквадратичное значение, но это не относится к электроэнергии.

Имеется также эталонная мощность P 0 = 1 милливатт или 0,001 Вт ≡ 0 дБ м

Уровень в психоакустике как субъективно воспринимаемая громкость (громкость)
Указано смутное человеческое ощущение двойной громкости (громкости)
примерно от 6 до 10 дБ. Это личное чувство не является точно измеримой величиной.


Преобразование : Усиление G , Коэффициент напряжения A В и Коэффициент мощности

0 A

1

0 A

1

Коэффициент усиления по напряжению в дБ


Коэффициент усиления по мощности в дБ

Коэффициент усиления = коэффициент усиления (напряжение)
Коэффициент мощности = коэффициент усиления (мощность)
В 1 = В в и В 2 = В из .
В 2 > В 1 или В вне > В в означает усиление . Значение дБ положительное. (+)
V 2 < V 1 или V out < V in означает демпфирования. Значение дБ отрицательное. (-)
V 2 / V 1 или V out / V in означает соотношение .Усиление или затухание в дБ составляет:
L = 20 × log (отношение напряжений В 2 / В 1 ) в дБ. В 1 = В в является справочным.


Слово «усилитель мощности» используется неправильно, особенно в аудиотехнике.
Напряжение и ток можно усилить. Странный термин «усилитель мощности» имеет
стали пониматься как усилитель, предназначенный для управления нагрузкой, такой как
как громкоговоритель.
Мы называем произведение усиления по току и усилению по напряжению «усилением мощности».



Как преобразовать децибелы (дБ) в линейные единицы без калькулятора

В этом посте вы найдете полезный трюк для преобразования дБ в линейные единицы (или дБм в мВт) без калькулятора! Это должен знать каждый радиотехник.Если вы предпочитаете видео, вы найдете его в конце сообщения на нашем канале YouTube.

Децибел (дБ)

Позвольте мне начать с объяснения децибел или единиц дБ. Значение в децибелах — это отношение одного значения мощности к другому в логарифмической шкале. Также можно выразить в дБ отношение величин (например, напряжений или токов), но мы сосредоточимся на мощности, поскольку это более распространено в ВЧ-технике.

Если у нас есть значение «а», которое представляет собой отношение между мощностью P 1 и P 2 , «а» в децибелах (A [дБ]) будет логарифмом этого отношения, умноженного на 10:

.

И чтобы преобразовать это значение в дБ обратно в нормальный (линейный масштаб) коэффициент, мы должны использовать следующую формулу:

Используя эти формулы, мы можем вычислить три важных личности, которые вам нужно запомнить, только три:

важные тождества для преобразования дБ в линейные единицы

0 дБ — это отношение 1, 3 дБ — это отношение, приблизительно равное 2, и 10 дБ — это отношение, равное 10.Помните об этих трех важных ценностях.

Еще одна важная вещь, которую нам нужно знать, — это математические правила логарифмов. Первое правило состоит в том, что логарифм произведения — это сумма логарифмов:

и, следовательно, если у нас есть произведение двух соотношений, его значение в дБ будет суммой децибел каждого из них:

Второе правило для деления: деление в линейном масштабе похоже на вычитание в логарифмическом масштабе:

Преобразование дБ в линейные единицы без калькулятора

Это все, что нам нужно для преобразования децибел в линейные единицы без использования калькулятора.Например, сколько это 47 дБ? Мы попытаемся выразить число 47 как сумму или вычитание трех важных значений, которые мы видели ранее: 0 дБ, 3 дБ или 10 дБ.

(7) 47 дБ = (10 дБ + 10 дБ + 10 дБ + 10 дБ + 10 дБ) — 3 дБ

Чтобы преобразовать децибелы в простое соотношение — везде, где мы видим знак плюса, оно превращается в умножение, а знак минус превращается в деление:

(8) 47 дБ = 10 * 10 * 10 * 10 * 10/2 = 50 000

Другой пример: сколько это 26 дБ?

(9) 26 дБ = 10 дБ + 10 дБ + 3 дБ + 3 дБ

Теперь конвертируем из дБ в простые отношения:

(10) 26 дБ = 10 * 10 * 2 * 2 = 400

Что делать, если у нас отрицательное значение в дБ? например -23 дБ:

(11) -23 дБ = 0 дБ — 10 дБ — 10 дБ — 3 дБ

0 дБ — это коэффициент 1, поэтому он такой же, как:

(12) -23 дБ = 1/10/10/2 = 0.005

Преобразовать дБм в мВт

Последний момент, который я хотел бы упомянуть, — это преобразование единиц дБмВт в мВт. В отличие от дБ, который используется для выражения отношения двух чисел, дБм является единицей мощности. Или это на самом деле отношение данного значения мощности к 1 мВт:

Например, 1 мВт станет 0 дБмВт.

Теперь мы можем использовать тот же метод для преобразования дБмВт в милливатты без использования калькулятора. Например, сколько составляет 3 дБмВт? 3 дБм — это 0 дБм плюс 3 дБ.что равно 1 мВт, умноженному на 2 в линейных единицах.

(14) 3 дБм = 0 дБм + 3 дБ = 1 мВт * 2 = 2 мВт

Обратите внимание, что мы добавили дБ к дБм. Мы можем это сделать, потому что обе единицы имеют логарифмическую шкалу, и сложение их вместе в этой шкале похоже на их умножение в линейной шкале. Когда мы добавляем 3 дБ к 0 дБм, это похоже на простое умножение мощности 1 мВт на число 2 (без единиц измерения дБ — это просто соотношение), что является допустимым.

Тест

Вот небольшая викторина, которую вы можете потренировать самостоятельно, попробуйте преобразовать следующие значения в мВт и напишите свои ответы в комментариях ниже:

(а) 16 дБм =?

(б) 7 дБм =?

(c) -33 дБм =?

(d) 12 дБм =?

Не забудьте подписаться на наш канал на YouTube.У нас также есть страница в Facebook и канал Odysee.

Смотрите на канале ElectronicWisdom на YouTube

Связанные

децибел

децибел

Десятая часть бел?

Децибел (сокращенно дБ) должен быть наиболее неправильно понимаемой единицей измерения, поскольку локоть. Хотя термин децибел всегда означает одно и то же, децибелы могут можно рассчитать несколькими способами, и есть много запутанных объяснений того, что они есть.

Децибел — это не единица измерения в том смысле, в каком являются фут или дина. Дины и ноги определены величины силы и расстояния. (Вы можете пойти в Национальное бюро стандартов и, если хотите, посмотрите на фут или дин. Они никогда не меняются.) A децибел — это ОТНОШЕНИЕ между двумя значениями МОЩНОСТИ.

Децибелы предназначены для того, чтобы говорить о числах самой разной величины, например, 23 против 4,700,000,000,000. С такими огромными различиями между чисел, самая сложная проблема — это правильное количество нулей.Мы можно было бы использовать научную нотацию, но сравнение 2.3 X 10 и 4.7 X 10 с 12-е по-прежнему неудобно. Для удобства находим СООТНОШЕНИЕ между двумя числа и преобразуйте их в логарифм. Это дает число вроде 11,3. В качестве пока мы стремимся к простоте, мы можем избавиться от десятичной дроби, поэтому умножаем это число на десять. Если бы мы измерили одно значение как 23 л.с., а другое как 4,7 триллиона л.с., мы говорим, что один на 113 дБ больше другого.

Полезность всего этого становится очевидной, когда мы думаем о том, как ухо воспринимает громкость.Прежде всего, ухо очень чувствительное. Самый мягкий слышимый звук имеет мощность около 0,000000000001 ватт / кв. метр и порог боли составляет около 1 ватт / кв. метр, что дает общий диапазон 120 дБ. В во-вторых, наше суждение об относительных уровнях громкости в некоторой степени логарифмический. Если мощность звука в 10 раз превышает эталонную мощность (10 дБ), мы слышим его. вдвое громче. Если мы просто удвоим мощность (3 дБ), разница будет просто заметно.

[Вычисления отношений в дБ, которые я только что дал, выглядят следующим образом; от 10 до одно отношение, логарифм 10 равен 1, а десять умноженных на 1 равно 10.Для 2 к одному отношения, логарифм 2 равен 0,3, а в 10 раз больше 3. Между прочим, если соотношение идет в обратном направлении, если измеренное значение меньше эталонного, мы получить отрицательное значение в дБ, потому что логарифм 1/10 равен -1.]

Преобразование отношений напряжения или давления в децибелы

Помните, что дБ используется для описания отношения МОЩНОСТИ. Власть не часто удобно измерять, особенно в электронных устройствах. Чаще всего мы Измерьте напряжение и используйте формулу P = E в квадрате над R, чтобы получить мощность.Квадрат значение удваивает свой логарифм, поэтому наша формула дБ становится:

Мощность звука зависит от квадрата давления, поэтому эта формула также подходит для расчета уровня звукового давления (SPL).

Базовые уровни

Последняя путаница возникает из-за концепции ОТНОСИТЕЛЬНОЙ силы. Вопрос «относительный к чему? »не имеет однозначного ответа. В качестве стандартного уровня (0 дБ) выбран какое-то удобное значение для приложения.Для акустики 0 дБ часто означает порог слышимости, 0,0002 бар (микробары: полоса «нормальная» давление воздуха). Акустики имеют дело с положительными ценностями и называют свои измерения дБ SPL. Инженеры-электрики используют несколько значений для 0 дБ. Они иногда не забывайте добавлять букву к символу дБ, чтобы указать, какой предназначены.

0 дБж = 1 милливольт

0 дБк = 1 килловатт

0 дБм = 1 милливатт при 600 Ом

0 дБв = 1 вольт

Есть еще много других.При расчетах мощности также необходимо учитывать спектр. счет: нельзя сравнивать шумовой сигнал с синусоидальной волной без каких-либо поправочный коэффициент. Простое правило — всегда сравнивать похожие сигналы.

дБВУ

В электронной музыке чаще всего встречается эталон 0 dBVU. dBVU рассчитывается так же, как дБ, с некоторыми дополнительными ограничениями по полосе пропускания и баллистике используемого счетчика. Система VU (или Volume Unit) — это пережиток раннего радио. использование, когда 0 VU означает 100% допустимой модуляции для конкретного радио станция.Все измерители уровня были отмечены процентными числами, а также dBVU, а числа выше 0 — красным. Когда были изобретены магнитофоны, использовались те же измерители, и 0 dBVU означало рекомендуемую рабочую точка для используемой ленты. Производитель ленты поставил калибровочные ленты, и машины были отрегулированы так, чтобы показания на измерителе давали 0 dBVU, когда те кассеты игрались.

0 dBVU на магнитофонах набирает обороты с годами.Старый Ampex стандарт был 185 наноВеберс / метр (измерение магнитного поля на ленте), наиболее распространенным сегодня является 250 нВт / м, и люди говорят о преимуществах 500 нВт / м. Стандарт кассеты — 160 нВт / м.

0 VU не является максимально допустимым сигналом на аналоговых магнитофонах. Большинство лент колоды справятся с +6 или даже +15 на короткое время (такие уровни могут повредить измерители уровня громкости (если поддерживается) и другие устройства поднимутся до +25. Любая операционная область выше 0 VU называется запасом по высоте.

0 VU — это максимально допустимый сигнал на цифровых магнитофонах. Превышение этого уровня обычно вызывает серьезные искажения в таких устройствах.

Минимальный полезный сигнал ограничен уровнем вездесущей системы шум. Это ШУМОВЫЙ ПОЛ, который может достигать -40 VU на кассетной деке. или всего -100 VU на цифровом записывающем устройстве.

Питер Эльси 1996

Как преобразовать время в десятичные часы в Excel

Как переводить время, e.грамм. 7:30 (семь часов тридцать минут) в десятичное значение часа в Excel. Формула для преобразования времени, выраженного в формате чч: мм, в часы и доли часа

Последнее обновление: 26 мая 2020 г., автор: Дэвид Уоллис.


Формула преобразования времени

Если ячейка B2 содержит время в часах и минутах, например 7:30, то эта формула является одним из способов превратить это время в его десятичный эквивалент в часах, то есть 7,50:

.

= ЦЕЛОЕ (B2) * 24 + ЧАС (B2) + КРУГЛЫЙ (МИНУТА (B2) / 60,2)

Включение функции ROUND () ограничивает вычисление времени двумя десятичными знаками в этом примере, то есть 7.50.

На этом рисунке столбец C отформатирован до двух десятичных знаков, чтобы соответствовать двум разрядам, присвоенным функции ROUND () через ее второй аргумент:

Обратите внимание на применение пользовательского числового формата [h]: mm к времени в столбце B. Если вы не примените этот формат, вы можете получить забавные результаты.

В моей статье «Формулы и форматы Excel для разницы во времени» объясняется, как Excel управляет временем, превышающим 24 часа.

Округление чисел полностью обсуждает округление в Excel, Access и VBA.


Ваша поддержка DMW TIPS

Поддержите этот веб-сайт, сделав пожертвование, чтобы избавить его от рекламы и помочь в покрытии затрат времени, потраченного на добавление нового контента.

Чтобы сделать взнос через PayPal в фунтах стерлингов (£ стерлингов) —

Чтобы сделать взнос через PayPal в долларах США ($ US) —

Спасибо, в ожидании .


Заявление об отказе от ответственности

DMW Consultancy Ltd не принимает любая ответственность за потерю или повреждение данных, к которым применяются любые методы, методы или код, включенные в этот веб-сайт. Сделайте резервную копию ваших данных; тщательно протестировать перед использование на живых данных.

Как преобразовать увеличение децибел в проценты

Большинство людей каждый день слышат фантастический диапазон звуков. Некоторые из этих звуков люди направляют в уши по своему выбору (например, музыка, голос на другом конце телефонного разговора), в то время как другие попадают в ваши центры обработки слуха в результате того, что вы просто находитесь в мире в некоторых способ.Некоторые звуки надоедливы, и вы, вероятно, подумаете о них как о шуме , поскольку они либо слишком резкие, высокие, либо просто громкие, либо иным образом неприятны для прослушивания.

Более того, если вы были рядом с особенно громким источником звука, например усилителем или динамиком на рок-концерте, вы понимаете на определенном уровне громкости, что звук — это не столько звук, сколько энергия, с басовыми частями песен достаточно, чтобы все ваше тело почувствовало их. Фактически, это так, и децибел (дБ) — это единица измерения.

Вы когда-нибудь задумывались, какой диапазон звуковой энергии вы испытываете на протяжении всей своей жизни? То есть, когда вы увеличиваете громкость стерео до максимального значения 10, это «в пять раз громче», чем при установке громкости на 2? Есть ли простой процент преобразования в дБ? Как оказалось, это работает немного иначе.

Что такое децибел в физике?

Звук распространяется в форме волн точно так же, как электромагнитные волны (например, видимый свет, микроволны).Звуковые волны, в отличие от электромагнитных волн, нуждаются в физической среде, такой как воздух или вода, для распространения; физический вакуум, такой как космическое пространство, бесшумен, несмотря на то, что создатели фильмов «Звездные войны » хотят, чтобы вы поверили.

Децибел (дБ) является мерой интенсивности и обычно измеряется в ваттах на квадратный метр (Вт / м 2 ) . Таким образом, децибел описывает, сколько мощности звуковой волны проходит через двумерный срез пространства в любое время.

Уравнение, связывающее увеличение на уровня звука в децибелах с увеличением интенсивности I по сравнению с некоторой исходной эталонной интенсивностью I 0 равно

\ text {SL (дБ)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)

  • Обратите внимание, что (I / I 0 ) не имеет единиц измерения, что означает, что у вас нет для использования Вт / м 2 .

Работа с логарифмами

Логарифм — это показатель степени , число, до которого должно быть увеличено основание (10, если не указано иное), чтобы оно равнялось аргументу журнала .Например, log 10 (100) — это показатель степени, до которого необходимо поднять 10, чтобы получить 100, то есть 2. В вашем калькуляторе есть функция журнала для решения подобных проблем.

Следовательно, если вы начали с интенсивности звука 5 (в любых единицах) и подняли ее до 50, результирующее изменение на уровне децибел на будет 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10 ( 1) = 10.

Биофизика по шкале децибел

Что, если бы вместо того, чтобы сравнивать интенсивности двух легко слышимых звуков, вы захотели бы установить I 0 на нулевую контрольную точку, чтобы результатом будет абсолютное число децибел? Как оказалось, нижний предел человеческого слуха составляет примерно 1 × 10 −12 Вт / м 2 .Это число используется, когда ищется фиксированное значение I .

Как преобразовать дБ в процентное увеличение

Если уровень звука тяжелой техники повышается на 3 дБ, каков процент увеличения?

Обратитесь к уравнению SL (дБ) = 10 log ( I / I 0 ) и решите аргумент (количество в скобках I / I 0 ):

\ начало {выровнено} 3 & = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg) \\ 0.{0.3} & = \ frac {I} {I_0} \\ & = 1.995 \ end {выровнено}

Таким образом, интенсивность в 1,995 раза больше, а процентная разница получается путем установки I 0 = 1 , так что процентное изменение равно 100 × (1,995 — 1,0) = 99,5 процента.

Таким образом, вы можете видеть, что шкала децибел лишь незначительно изменяется с уровнем интенсивности, или, другими словами, уровни интенсивности различаются по природе гораздо шире, чем показывает шкала децибел, просто для того, чтобы с ней было легче работать.Если вы хотите выполнить более сложные вычисления, калькулятор децибел и процентов Зенгпиля включает такие вещи, как полное гармоническое искажение, для более подробного анализа (см. Ресурсы).

Децибел дБ | Формула и определение

Децибел, дБ — это логарифмическая шкала, используемая для сравнения двух физических величин, особенно в электронике. Есть несколько легко запоминающихся формул, позволяющих рассчитывать значения


Децибел, дБ Учебное пособие включает:
Децибел, дБ — основы Таблица уровней децибел дБмВт в дБВт и таблица преобразования мощности Таблица преобразования дБм в ватты и вольты дБ, децибел онлайн калькулятор Неперс


В децибел, дБ используется логарифмическая шкала для сравнения двух величин.Это удобный способ сравнения двух физических величин, таких как электрическая мощность, интенсивность или даже ток или напряжение.

DeciBel использует десятичные логарифмы, то есть те, которые обычно используются в математике. Используя логарифмическую шкалу, deciBel может сравнивать величины, между которыми могут быть большие отношения.

Децибел, дБ или децибел — это на самом деле одна десятая бел — единица, которая используется редко.

Аббревиатура децибела — дБ — заглавная буква «В» используется для обозначения бел как основной единицы.

Приложения DeciBel

ДециБел, дБ широко используется во многих приложениях. Он используется в широком спектре измерений в инженерных и научных областях, особенно в электронике, акустике, а также в теории управления.

Обычно децибел, дБ используется для определения коэффициентов усиления усилителя, потерь компонентов (например, аттенюаторов, фидеров, смесителей и т. Д.), А также множества других измерений, таких как коэффициент шума, отношение сигнал / шум и многие другие.

Благодаря своей логарифмической шкале, deciBel может удобно представлять очень большие отношения в терминах управляемых чисел, а также предоставляет возможность выполнять умножение отношений простым сложением и вычитанием.

DeciBel широко используется для измерения интенсивности звука или уровня звукового давления. Для этого звук относится к давлению 0,0002 микробар, что соответствует стандарту для порога слышимости.

Как появился дециБел

С самого начала телекоммуникаций возникла необходимость в измерении уровней относительной силы сигнала, чтобы можно было увидеть потери и усиления.

В исходных системах связи использовались потери на милю стандартного кабеля на частоте 800 Гц.

Однако это не был особенно удовлетворительный метод определения уровней потерь или относительной силы сигнала, и, поскольку радио и другие приложения, основанные на электронике, начали нуждаться в использовании некоторой формы стандартных единиц для сравнения, Bel был представлен в 1920-х годах. Он получил свое название от шотландца Александра Грэхема Белла, которому первоначально приписывают изобретение телефона.

В этой системе один Бел равнялся десятикратному увеличению уровня сигнала. После того, как он был представлен, Bel был признан слишком большим для большинства пациентов, поэтому вместо него был использован deciBel. Теперь это стандарт, принятый повсеместно.

Формула DeciBel для сравнения мощности

Самая основная форма расчетов децибел — это сравнение уровней мощности. Как и следовало ожидать, это в десять раз больше логарифма выхода, деленного на вход. Коэффициент десять используется потому, что используются децибелы, а не белки.

Формула децибеля или уравнение для мощности приведена ниже:

Где:
Ndb — отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
P2 — уровень выходной мощности
P1 — уровень входной мощности

Если значение P2 больше, чем P1, то результат дается как усиление и выражается как положительное значение, например + 10 дБ. В случае потерь уравнение дециБела вернет отрицательное значение, например -15 дБ. Таким образом, положительное число децибел означает выигрыш, а отрицательный знак — потерю.

Воспользуйтесь нашим калькулятором мощности deciBel

Формулы DeciBel для напряжения и тока

Хотя децибел используется в первую очередь для сравнения уровней мощности, уравнения децибела тока или уравнения децибела напряжения также могут использоваться при условии, что уровни импеданса одинаковы. Таким образом, соотношение напряжения или тока может быть связано с соотношением уровней мощности.

При использовании измерений напряжения легко преобразовать формулу децибела, потому что мощность = напряжение в квадрате на сопротивлении:

NdB = 10log10 (V22V12)

И это можно выразить проще как

NdB = 20log10 (V2V1)

Где:
Ndb — отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
V2 — уровень выходного напряжения
V1 — уровень входного напряжения

Можно выполнить аналогичное преобразование формулы, чтобы использовать ток.Мощность = ток в квадрате от сопротивления, поэтому уравнение тока децибеля принимает следующий вид:

NdB = 10log10 (I22I12)

И это можно выразить проще как

NdB = 20log10 (I2I1)

Где:
Ndb — отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
I2 — уровень выходного тока
I1 — уровень входного тока

Формулы децибела напряжения и тока для различных импедансов

В качестве децибела дБ представляет собой сравнение двух уровней мощности или интенсивности, когда используются ток и напряжение, импедансы для измерений должны быть одинаковыми, в противном случае это необходимо включить в уравнения.

Nd = 20log10 (V2V1) + 10log10 (Z1Z2)

Где:
Ndb — отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
V2 — уровень выходного напряжения
V1 — уровень входного напряжения
Z2 — выходное сопротивление
Z1 — входное сопротивление

Таким образом можно рассчитать отношения мощностей в децибелах между сигналами в точках с разными уровнями импеданса, используя измерения напряжения или тока. Это может быть очень полезно при измерении уровней мощности на усилителе, который может иметь сильно различающиеся уровни импеданса на входе и выходе.Если снимаются показания напряжения или тока, эту формулу можно использовать для обеспечения правильного сравнения мощности в децибелах.

Аббревиатуры DeciBel

deciBel используется во многих областях от аудио до радиочастотных сценариев. Во всех этих случаях он предоставляет очень полезные средства для сравнения двух сигналов.

Соответственно, существует множество вариаций аббревиатуры e deciBel, и не всегда очевидно, что они означают. Таблица сокращений deciBel приведена ниже:

Аббревиатура DeciBel Значение / использование
дБА Измерение звукового давления или интенсивности звука, взвешенное по шкале «А».
дБн Уровень сигнала относительно измеряемой несущей — обычно используется для определения уровней побочных излучений и шума
дБд Коэффициент усиления антенны относительно полуволнового диполя в свободном пространстве
дБFS Уровень относительно показаний полной шкалы
дБи Коэффициент усиления антенны относительно изотропного источника, т.е.е. тот, который излучает одинаково во всех направлениях.
дБм Уровень мощности относительно 1 мВт
дБВ Уровень относительно 1 В
дБмкВ Уровень относительно 1 мкВ
дБВт Уровень мощности относительно 1 Вт

ДециБел широко используется во многих областях электроники и измерения звука.Он предоставляет очень полезные средства для сравнения различных уровней, которые могут варьироваться в огромном диапазоне. Будучи логарифмически основанным, deciBel может принимать вариации на многие порядки, не теряясь в огромном количестве нулей. Таким образом, это идеальный способ сравнения различных значений.

Дополнительные концепции и руководства по основам электроники:
Voltage Текущий Власть Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность Радиочастотный шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники».. .

Десятичный калькулятор времени

Использование калькулятора

Преобразовать число в научном десятичном формате в формат времени в чч: мм: сс, часы: минуты: секунды. Введите положительное десятичное число и выберите единицы измерения в днях, часах, минутах или секундах. Этот калькулятор выполнит преобразование в формат времени в формате чч: мм: сс для часов, минут и секунд.

Как преобразовать десятичное время в формат чч: мм: сс по общему количеству секунд

Преобразовать 42.756 часов в чч: мм: сс

42,756 часов × 3600 с / час = 153922 с

Использование Длинное деление с остатками,

153922 с ÷ 86400 с / день = 1 день R67522 с
67522 с ÷ 3600 с / час = 18 часов R2722 с
2722 с ÷ 60 с / мин = 45 мин R22 с
R22s = 22 с

Объединение терминов: 1 д, 18 ч, 45 мин, 22 с

1 д = 24 часа, поэтому общее количество часов равно 42, тогда

42:45:22

Как преобразовать десятичные дни в формат времени

Конвертировать 3.2 дня в чч: мм: сс

  • 3,2 дня можно преобразовать в часы, умножив 3,2 дня * 24 часа / день = 76,8 часов
  • 76,8 часов можно разбить на 76 часов плюс 0,8 часа — 76 часов
  • 0,8 часа * 60 минут / час = 48 минут — 48 минут
  • Ничего не осталось — 0 секунд с
  • 76:48:00

Как преобразовать десятичные часы в формат времени

Конвертировать 2.88 часов в чч: мм: сс

  • 2,88 часа можно разделить на 2 часа плюс 0,88 часа — 2 часа
  • 0,88 часа * 60 минут / час = 52,8 минуты — 52 минуты
  • 0,8 минуты * 60 секунд / минута = 48 секунд — 48 секунд с
  • 02:52:48

Как преобразовать десятичные минуты в формат времени

Преобразовать 78.6 минут в формате чч: мм: сс

  • 78,6 минут можно преобразовать в часы, разделив 78,6 минут / 60 минут / час = 1,31 часов
  • 1,31 часа можно разбить на 1 час плюс 0,31 часа — 1 час
  • 0,31 часа * 60 минут / час = 18,6 минут — 18 минут
  • 0,6 минуты * 60 секунд / минута = 36 секунд — 36 секунд с
  • 01:18:36

Как преобразовать десятичные секунды в формат времени

Преобразовать 7147.3 секунды до чч: мм: сс

  • 7147,3 секунды можно преобразовать в часы, разделив 7147,3 секунды / 3600 секунд / час ≈ 1.9854 часы
  • 1,9854 часа можно разбить на 1 час плюс 0,9854 часа — 1 час
  • 0,9854 часа * 60 минут / час = 59,124 минуты — 59 минут
  • 0,124 минуты * 60 секунд / минута = 7,44 секунды — округлено = 7 секунд с
  • 01:59:07
.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *